特開 2024-65783 有機性廃棄物の処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024065783

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】有機性廃棄物の処理装置

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/60 20220101AFI20240508BHJP

【ＦＩ】

B09B3/60 ZAB

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174811

(22)【出願日】2022-10-31

(71)【出願人】

【識別番号】517306640

【氏名又は名称】株式会社下瀬微生物研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110003801

【氏名又は名称】ＫＥＹ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】下瀬 眞一

【テーマコード（参考）】

4D004

【Ｆターム（参考）】

4D004AA02

4D004AC04

4D004CA15

4D004CA18

4D004CB04

4D004CC07

(57)【要約】

【課題】凝縮部で発生した凝縮水に含まれる浮遊物を、効率良く除去することが可能な有機性廃棄物の処理装置を提供する。
【解決手段】有機性廃棄物を収容する収容部２４を有する密閉容器２と、収容部２４を減圧する収容部減圧部と、収容部２４を加熱する収容部加熱部と、収容部２４で発生した蒸気を凝縮容器４１の中で凝縮する凝縮部４とを含む。処理装置１は、凝縮部４で発生した凝縮水の中の浮遊物を除去するための浮遊物除去装置６を備えている。浮遊物除去装置６は、凝縮容器４１より低い位置に配置されるとともに水平方向に対して傾斜した方向を長手方向とする気液分離容器６１を有している。凝縮容器４１の内部と気液分離容器６１の内部とは、接続筒部６２によって接続されている。気液分離容器６１は、長手方向の高位置側の端部に設けられた気体排出口６１ｂと、長手方向の低位置側の端部に設けられた液体排出口６１ａとを有している。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機性廃棄物を収容する収容部を有する密閉容器と、前記収容部を減圧する収容部減圧部と、前記収容部を加熱する収容部加熱部と、前記収容部で発生した蒸気を凝縮容器の中で凝縮する凝縮部とを含み、微生物を利用して前記有機性廃棄物の有機成分を分解させる有機性廃棄物の処理装置であって、
前記凝縮部で発生した凝縮水の中の浮遊物を除去するための浮遊物除去装置を備え、
前記浮遊物除去装置は、前記凝縮容器より低い位置に配置されるとともに水平方向に対して傾斜した方向を長手方向とする気液分離容器を有し、
前記凝縮容器の内部と前記気液分離容器の内部とは、前記凝縮容器と前記気液分離容器との上下間に位置する接続筒部によって接続され、
前記気液分離容器は、長手方向の高位置側の端部に設けられた気体排出口と、長手方向の低位置側の端部に設けられた液体排出口とを有している、
ことを特徴とする。有機性廃棄物の処理装置。

【請求項2】

前記浮遊物除去装置は、前記気体排出口に接続される気体流路の途中部に設けられる真空ポンプを有し、
前記真空ポンプは、前記収容部減圧部に兼用されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物の処理装置。

【請求項3】

前記浮遊物除去装置は、沈殿槽を有し、
前記沈殿槽は、前記気液分離容器の前記液体排出口と液体流路によって接続され、
前記沈殿槽は、前記凝縮部で前記蒸気と熱交換させる冷却水を冷却するためのクーリングタワーと上澄水流路によって接続され、
前記液体排出口から前記液体流路によって前記沈殿槽に流入した前記凝縮水のうち、上澄水のみを、前記上澄水流路を通じて前記クーリングタワーに供給するように構成した、
ことを特徴とする請求項２に記載の有機性廃棄物の処理装置。

【請求項4】

前記浮遊物除去装置は、排液タンクと、前記排液タンクよりも上流側に配置される第１遮断バルブと、前記排液タンクよりも下流側に配置される第２遮断バルブとを、前記液体流路の途中部に有し、
前記排液タンクには、大気導入バルブが接続され、
前記第１遮断バルブおよび前記第２遮断バルブの開閉により、前記気液分離容器から排出された凝縮水を前記排液タンクに一時貯留するとともに、前記大気導入バルブの開放によって前記排液タンクに大気を導入しつつ前記排液タンクの前記凝縮水を前記沈殿槽に流入させるように構成した、
ことを特徴とする請求項３に記載の有機性廃棄物の処理装置。

【請求項5】

前記浮遊物除去装置は、前記沈殿槽の底部に配置されるスラッジポンプを有し、
前記スラッジポンプは、前記密閉容器に供給される有機性廃棄物を受け入れる受入ホッパと沈殿物供給路によって接続され、
前記沈殿槽で前記凝縮水から前記浮遊物を沈降分離させてできた沈殿物は、前記スラッジポンプの駆動により、前記沈殿物供給路を通して前記受入ホッパに送るように構成した、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の有機性廃棄物の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機性廃棄物の処理装置に関し、特に、有機性廃棄物の収容部で発生させた蒸気を凝縮する凝縮部を備えた、有機性廃棄物の処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、有機性廃棄物を収容する収容部を有する密閉容器と、収容部を減圧する収容部減圧部と、収容部を加熱する収容部加熱部と、収容部で発生した蒸気を凝縮容器の中で凝縮する凝縮部とを含み、微生物を利用して有機性廃棄物の有機成分を分解させる有機性廃棄物の処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１のような従来の有機性廃棄物の処理装置では、凝縮部は、一対のヘッドによって支持された複数の冷却管を備えている。この冷却管は、冷却水通路によってクーリングタワーに接続されている。冷却管内には冷却水が充填されており、その冷却水は、凝縮部とクーリングタワーとの間の冷却水通路を循環する。凝縮部では、廃棄物が加熱され、加熱された廃棄物から蒸気が発生し、発生した蒸気が凝縮することによって凝縮水が発生する。

【0004】

凝縮部は、連通路を介して真空ポンプと接続されている。真空ポンプの吐出口側は、導水管を通じてクーリングタワーの受水槽に接続されている。真空ポンプが作動すると、凝縮部から吸い出された凝縮水が、連通路および導水管を通ってクーリングタワーに導かれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１９３７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記従来の有機性廃棄物の処理装置では、凝縮部で発生した凝縮水に、有機性廃棄物の塵が浮遊物となって存在していた。そして、浮遊物を含む凝縮水が、真空ポンプを通過してクーリングタワーの受水槽に導かれていた。これにより、浮遊物が冷却水通路を循環してしまうという問題があった。浮遊物が冷却水通路を循環すると、クーリングタワーおよび凝縮部の冷却能力が低下するおそれがあった。また、浮遊物が冷却水通路を循環すると、冷却水通路を形成する配管に詰まりが発生するおそれがあった。

【0007】

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、その目的は、凝縮部で発生した凝縮水に含まれる浮遊物を、効率良く除去することが可能な有機性廃棄物の処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述の課題を解決するために本明細書に開示する発明は、以下のように構成されている。すなわち、第１の発明は、有機性廃棄物を収容する収容部を有する密閉容器と、前記収容部を減圧する収容部減圧部と、前記収容部を加熱する収容部加熱部と、前記収容部で発生した蒸気を凝縮容器の中で凝縮する凝縮部とを含み、微生物を利用して前記有機性廃棄物の有機成分を分解させる有機性廃棄物の処理装置であって、前記凝縮部で発生した凝縮水の中の浮遊物を除去するための浮遊物除去装置を備え、前記浮遊物除去装置は、前記凝縮容器より低い位置に配置されるとともに水平方向に対して傾斜した方向を長手方向とする気液分離容器を有し、前記凝縮容器の内部と前記気液分離容器の内部とは、前記凝縮容器と前記気液分離容器との上下間に位置する接続筒部によって接続され、前記気液分離容器は、長手方向の高位置側の端部に設けられた気体排出口と、長手方向の低位置側の端部に設けられた液体排出口とを有している、ことを特徴とする。

【0009】

第１の発明によれば、浮遊物を含む凝縮水は、凝縮容器の中に留まることなく、重力によって気液分離容器の方へ移動する。気液分離容器は、水平方向に対して傾斜しているので、浮遊物を含む凝縮水は気液分離容器の長手方向の低位置側の端部に設けられた液体排出口に導かれる。一方、凝縮容器の中に残った蒸気は、気液分離容器の長手方向の高位置側の端部の上部に設けられた気体排出口から排出される。すなわち、気液分離容器によって、浮遊物を含む凝縮水と凝縮容器に残った蒸気とを分離することができる。仮に、凝縮容器の中で凝縮水を貯めた場合には、凝縮容器の中に存在する熱交換用の多数の配管に浮遊物が付着して除去しにくくなる。第１の発明では、凝縮容器の中で発生した凝縮水はすぐに接続筒部を通って気液分離容器に集められる。これにより、凝縮容器の中の配管に浮遊物が付着することを抑制することができるので、凝縮水に含まれる浮遊物を効率良く除去することができる。

【0010】

第２の発明では、第１の発明において、前記浮遊物除去装置は、前記気体排出口に接続される気体流路の途中部に設けられる真空ポンプを有し、前記真空ポンプは、前記収容部減圧部に兼用されている、ことを特徴とする。

【0011】

第２の発明によれば、真空ポンプが作動することによって、気液分離容器の気体排出口から蒸気が排出される際に、凝縮容器から接続筒部を通る蒸気の流れが形成される。この蒸気の流れは、凝縮容器で発生した凝縮水の気液分離容器への移動を助ける。これにより、凝縮水の中の浮遊物をよりいっそう効率良く除去することができる。また、真空ポンプが作動することによって、凝縮容器とつながっている収容部を減圧することもできる。これにより、収容部の減圧のためだけに別の真空ポンプを設ける場合と比較して、省スペースや省コストになる。

【0012】

第３の発明では、第２の発明において、前記浮遊物除去装置は、沈殿槽を有し、前記沈殿槽は、前記気液分離容器の前記液体排出口と液体流路によって接続され、前記沈殿槽は、前記凝縮部で前記蒸気と熱交換させる冷却水を冷却するためのクーリングタワーと上澄水流路によって接続され、前記液体排出口から前記液体流路によって前記沈殿槽に流入した前記凝縮水のうち、上澄水のみを、前記上澄水流路を通じて前記クーリングタワーに供給するように構成した、ことを特徴とする。

【0013】

第３の発明によれば、浮遊物を含む凝縮水は、沈殿槽において浮遊物が確実に除去された後、クーリングタワーに導かれる。これにより、浮遊物が冷却水通路を循環してしまうという従来の問題が解消されるので、クーリングタワーや凝縮部における冷却能力の低下や配管詰まり等のトラブルを防ぐことができる。

【0014】

第４の発明では、第３の発明において、前記浮遊物除去装置は、排液タンクと、前記排液タンクよりも上流側に配置される第１遮断バルブと、前記排液タンクよりも下流側に配置される第２遮断バルブとを、前記液体流路の途中部に有し、前記排液タンクには、大気導入バルブが接続され、前記第１遮断バルブおよび前記第２遮断バルブの開閉により、前記気液分離容器から排出された凝縮水を前記排液タンクに一時貯留するとともに、前記大気導入バルブの開放によって前記排液タンクに大気を導入しつつ前記排液タンクの前記凝縮水を前記沈殿槽に流入させるように構成した、ことを特徴とする。

【0015】

第４の発明によれば、浮遊物を含む凝縮水をスムーズに沈殿槽に流入させることができる。より具体的に説明すると、真空ポンプの働きによって、気液分離容器は負圧の状態である。一方で沈殿槽は大気圧である。従って単に気液分離容器と沈殿槽とを配管で接続した場合には、沈殿槽の空気が気液分離容器の方へ移動しようとする流れが生じる。この場合、浮遊物を含む凝縮水を沈殿槽に流入させるのは難しい。そこで、第２遮断バルブを閉、大気導入バルブを閉、第１遮断バルブを開にした状態で、浮遊物を含む凝縮水を排液タンクに導く。次に、第１遮断バルブを閉、大気導入バルブと第２遮断バルブを開にすることによって、排液タンクと沈殿槽との圧力差がなくなる。これにより、浮遊物を含む凝縮水をスムーズに沈殿槽に流入させることができる。

【0016】

第５の発明では、第３または第４の発明において、前記浮遊物除去装置は、前記沈殿槽の底部に配置されるスラッジポンプを有し、前記スラッジポンプは、前記密閉容器に供給される有機性廃棄物を受け入れる受入ホッパと沈殿物供給路によって接続され、前記沈殿槽で前記凝縮水から前記浮遊物を沈降分離させてできた沈殿物は、前記スラッジポンプの駆動により、前記沈殿物供給路を通して前記受入ホッパに送るように構成した、ことを特徴とする。

【0017】

第５の発明によれば、沈殿物を繰り返し収容部で発酵処理を行うことによって、沈殿物がより細かくなるように処理することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る有機性廃棄物の処理装置によれば、凝縮部で発生した凝縮水に含まれる浮遊物を、効率良く除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る有機性廃棄物の処理装置の主要部を示す正面図である。

【図2】本実施形態の有機性廃棄物の処理装置が備える浮遊物除去装置の主要部を示す正面図である。

【図3】本実施形態の浮遊物除去装置の一部を示す側面図である。

【図4】本実施形態の有機性廃棄物の処理装置の全体構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態に係る有機性廃棄物の処理装置１の主要部を示す正面図である。図２は、本実施形態の有機性廃棄物の処理装置１が備える浮遊物除去装置６の主要部を示す正面図である。図３は、浮遊物除去装置６の一部を示す側面図である。図４は、有機性廃棄物の処理装置１の全体構成を示す模式図である。図１～図４に示す本実施形態の有機性廃棄物の処理装置１は、微生物を利用して有機性廃棄物の有機成分を分解させる装置である。対象としている有機性廃棄物は、例えば家畜の排泄物（糞尿）または有機汚泥である。処理装置１は、受入ホッパ８と、収容部２４を有する密閉容器２と、攪拌装置３と、収容部２４を減圧する収容部減圧部と、収容部２４を加熱する収容部加熱部と、収容部２４で発生した蒸気を凝縮する凝縮部４と、浮遊物除去装置６と、を備えている。収容部２４は、有機性廃棄物を収容する。

【0022】

受入ホッパ８は、有機性廃棄物を発酵原料として一時的に貯留する場所である。受入ホッパ８には、排泄物が投入される。受入ホッパ８に投入される排泄物は、例えばダンプトラックによって、家畜舎から運ばれてくる。受入ホッパ８と密閉容器２とは、図示省略の投入コンベヤによって接続されている。

【0023】

密閉容器２は、略円筒状の耐圧タンクを用いて構成されている。密閉容器２は、ベースフレーム部Ｂ１の上に取り付けられている。密閉容器２は、発酵原料としての有機性廃棄物を収容部２４に収容する。また、密閉容器２の収容部２４では、減圧および加熱が行われる。密閉容器２は、収容部２４を大気圧以下に保持するように気密に形成されている。密閉容器２の周壁部には、加熱ジャケット５が設けられている。加熱ジャケット５は、ボイラ５０と図示省略の加熱用蒸気供給路によって接続されている。ボイラ５０で発生した加熱用蒸気は、加熱ジャケット５に供給される。上記収容部加熱部は、加熱ジャケット５およびボイラ５０によって構成される。

【0024】

密閉容器２の上部には、発酵原料投入口２１が設けられている。この発酵原料投入口２１は、上記投入コンベヤと接続されている。発酵原料投入口２１には、受入ホッパ８から送られてきた有機性廃棄物が投入される。また、密閉容器２の上部には、案内部２３が突設されている。この案内部２３は、密閉容器２の長手方向の一端部側および他端部側に各々設けられている。案内部２３は、加熱された有機性廃棄物から発生する蒸気を凝縮部４の方へ案内する。また、密閉容器２の長手方向一端部側の側壁下部には、発酵生成物排出口２２が設けられている。発酵生成物排出口２２は、有機性廃棄物が発酵することにより生成される発酵生成物を排出する。

【0025】

攪拌装置３は、攪拌シャフト３１と攪拌部材３２と電動モータ３３とを有している。攪拌シャフト３１は、密閉容器２の収容部２４において密閉容器２の長手方向に延在している。攪拌シャフト３１には、複数個の攪拌部材３２が設けられている。複数個の攪拌部材３２は、攪拌シャフト３１の軸方向に離間して設けられている。電動モータ３３は、攪拌シャフト３１を所定の回転速度で回転駆動させる。電動モータ３３は、モータ取付ベースＢ２の上に取り付けられている。

【0026】

有機性廃棄物が発酵原料投入口２１から投入されると、有機性廃棄物は、攪拌シャフト３１および攪拌部材３２の回転駆動によって、攪拌されながら、加熱ジャケット５に供給された加熱用蒸気の熱によって加熱される。また、有機性廃棄物は、加熱および攪拌されながら密閉容器２の長手方向で発酵生成物排出口２２の方に送られる。

【0027】

密閉容器２内の有機性廃棄物には、微生物が添加される。添加する微生物としては、複数種類の土着菌をベースとし、これを予め培養した複合有効微生物群が好ましく、通称、SHIMOSE １／２／３群がコロニーの中心になる。なお、SHIMOSE １は、FERM BP-7504（経済産業省産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター（日本国茨城県つくば市東１丁目１－３）に、２００３年３月１４日に国際寄託されたもの）である。SHIMOSE ２は、FERM BP-7505（SHIMOSE１と同様に国際寄託されたもの）であり、塩に耐性を有するピチアファリノサ（Pichiafarinosa）に属する微生物である。SHIMOSE ３は、FERM BP-7506（SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）であり、スタフィロコッカス（Staphylococcus）に属する微生物である。

【0028】

凝縮部４は、接続流路７によって案内部２３と接続されている。接続流路７は、案内部２３から密閉容器２の側方へ延びた後、下方に延びるように曲げられた配管内に形成されている。凝縮部４は、密閉容器２の側方の位置かつ密閉容器２の上部と同じ高さ位置に配置されている。凝縮部４は、密閉容器２の長手方向に沿って延びる凝縮容器４１と、凝縮容器４１の内部の長手方向両端部にそれぞれ設けられる一対のヘッド４２と、一対のヘッド４２によって両端部が支持される複数の冷却管４３と、を備えている。

【0029】

凝縮容器４１は、断面円形の容器である。凝縮容器４１の直径は、密閉容器２の直径の半分よりもさらに小さい大きさに形成されている。凝縮容器４１は、長手方向一端部側に冷却水入口４１ａを有している。また、凝縮容器４１は、長手方向他端部側に冷却水出口４１ｂを有している。また、凝縮容器４１の下端部には、スリット状の第１接続開口部４１ｃが設けられている。第１接続開口部４１ｃは、凝縮容器４１の長手方向に延在する。凝縮容器４１には、密閉容器２で有機性廃棄物が加熱されることにより発生した蒸気が導かれる。蒸気は、密閉容器２から案内部２３および接続流路７を通って凝縮容器４１に入る。蒸気は、凝縮容器４１の内部で、冷却管４３の内部を通る冷却水と熱交換されることにより、その多くが凝縮水になる。

【0030】

浮遊物除去装置６は、凝縮部４の凝縮容器４１で発生した凝縮水の中の浮遊物を除去するために設けられている。浮遊物除去装置６は、気液分離容器６１を有している。気液分離容器６１は、凝縮容器４１と同程度の直径の断面円形の容器である。気液分離容器６１は、凝縮容器４１の下方に配置されるとともに水平方向に対して傾斜した方向を長手方向としている。気液分離容器６１は、密閉容器２および凝縮容器４１の長手方向に沿って配置されている。気液分離容器６１は、密閉容器２の上下方向の中央部と同じ高さ位置に配置されている。気液分離容器６１は、ベースフレーム部Ｂ１から上方に延びた複数の支持脚Ｂ３によって支持されている。

【0031】

気液分離容器６１は、気体排出口６１ｂと、液体排出口６１ａとを有している。気体排出口６１ｂは、気液分離容器６１の長手方向の高位置側の端部の上部に設けられている。液体排出口６１ａは、気液分離容器６１の長手方向の低位置側の端部の下部に設けられている。また、気液分離容器６１の外周面の上部には、スリット状の第２接続開口部６１ｃが設けられている。第２接続開口部６１ｃは、気液分離容器６１の長手方向に延在する。

【0032】

凝縮容器４１の第１接続開口部４１ｃと、気液分離容器６１の第２接続開口部６１ｃとは、接続筒部６２によって接続されている。接続筒部６２は、凝縮容器４１の内部と気液分離容器６１の内部とを接続する。接続筒部６２は、凝縮容器４１と気液分離容器６１との上下間に位置する。

【0033】

浮遊物除去装置６は、沈殿槽６４を有している。沈殿槽６４は、気液分離容器６１よりも低い位置に配置されている。沈殿槽６４は、凝縮容器４１で発生した凝縮水に含まれる浮遊物を沈降分離させるために設けられている。沈殿槽６４は、気液分離容器６１の液体排出口６１ａと液体流路６３によって接続されている。また、沈殿槽６４は、気液分離容器６１の気体排出口６１ｂと気体流路６５によって接続されている。沈殿槽６４の内部には、沈殿処理部６４ｃと上澄水貯留部６４ｄとが設けられている。液体流路６３および気体流路６５の下流側端部は、沈殿処理部６４ｃの上端部の高さ位置と等しい高さ位置となるように沈殿槽６４に接続されている。上澄水貯留部６４ｄの底部には、排水ポンプ６４ｂが配置されている。

【0034】

沈殿処理部６４ｃの底部には、スラッジポンプ６４ａが配置されている。スラッジポンプ６４ａは、受入ホッパ８と沈殿物供給路６７によって接続されている。受入ホッパ８は、既述したように、密閉容器２に供給される有機性廃棄物を一時的に貯留する場所である。沈殿槽６４で凝縮水から浮遊物を沈降分離させてできた沈殿物は、スラッジポンプ６４ａが駆動することにより、沈殿物供給路６７を通して受入ホッパ８に送られる。

【0035】

浮遊物除去装置６は、排液タンク６３ｂと、第１遮断バルブ６３ａと、第２遮断バルブ６３ｃとを、液体流路６３の途中部に有している。第１遮断バルブ６３ａは、排液タンク６３ｂよりも上流側に配置されている。第２遮断バルブ６３ｃは、排液タンク６３ｂよりも下流側に配置されている。

【0036】

排液タンク６３ｂは、例えば断面円形の容器であり、細長い形状をしている。排液タンク６３ｂは、気液分離容器６１の下部より低く、沈殿槽６４の上部より高い位置に配置されている。排液タンク６３ｂは、長手方向中心軸が水平方向に対して傾斜するように配置されている。排液タンク６３ｂの長手方向の高位置側の上端部は、第１遮断バルブ６３ａへとつながっている。また、排液タンク６３ｂの長手方向の低位置側の端部は、第２遮断バルブ６３ｃへとつながっている。また、排液タンク６３ｂの長手方向上端部には、大気導入バルブ６３ｄが接続されている。

【0037】

浮遊物除去装置６は、真空ポンプ６５ａと吐出側遮断バルブ６５ｂとを気体流路６５の途中部に有している。吐出側遮断バルブ６５ｂは真空ポンプ６５ａより下流側に設けられている。真空ポンプ６５ａは、水封式の真空ポンプである。真空ポンプ６５ａは、密閉容器２から凝縮容器４１に導かれた蒸気のうち、凝縮水にならなかった蒸気を、凝縮容器４１から排出するために設けられている。また、真空ポンプ６５ａは、収容部減圧部に兼用されている。具体的に説明すると、真空ポンプ６５ａは、気体流路６５、気液分離容器６１、接続筒部６２、凝縮容器４１、接続流路７、および、案内部２３を介して、密閉容器２の収容部２４につながっている。真空ポンプ６５ａを駆動させると、真空ポンプ６５ａと空間的につながった収容部２４の空気も吸引することになる。このように、真空ポンプ６５ａを駆動させることにより、収容部２４を減圧することもできる。

【0038】

なお、気液分離容器６１に凝縮水を貯め過ぎた場合には、気体排出口６１ｂの高さ位置まで凝縮水の水面が達することになる。その場合、凝縮水は、気体排出口６１ｂから気体流路６５の方へ流れ出す。しかし、真空ポンプ６５ａの中には、通常時から封水が存在しているので、真空ポンプ６５ａの中に凝縮水が入っても問題ない。また、真空ポンプ６５ａの吐出口から凝縮水が気体流路６５の下流へ流れ出した場合には、その凝縮水は、沈殿槽６４の沈殿処理部６４ｃに導かれる。気体流路６５から沈殿処理部６４ｃに入った凝縮水に含まれる浮遊物は、沈殿処理部６４ｃにおいて沈降し凝縮水から分離される。

【0039】

沈殿槽６４は、凝縮部４で蒸気と熱交換させる冷却水を冷却するためのクーリングタワー９と上澄水流路６６によって接続されている。気液分離容器６１の液体排出口６１ａから液体流路６３によって沈殿槽６４に流入した凝縮水のうち、上澄水のみが、上澄水流路６６を通じてクーリングタワー９に供給される。

【0040】

上澄水流路６６の途中部には、送水遮断バルブ６６ａが設けられている。送水遮断バルブ６６ａは、沈殿槽６４の近傍に設けられている。気体流路６５と上澄水流路６６とは、バイパス流路６８によって接続されている。バイパス流路６８の気体流路６５側の端部は、の気体流路６５における真空ポンプ６５ａと吐出側遮断バルブ６５ｂとの間に接続される。また、バイパス流路６８の上澄水流路６６側の端部は、上澄水流路６６における送水遮断バルブ６６ａとクーリングタワー９との間に接続される。バイパス流路６８の途中部には、バイパスバルブ６８ａが設けられている。

【0041】

クーリングタワー９は、受水槽９３、汲み上げポンプ９４、ノズル９５、流下部９６、および、ファン９７を有している。クーリングタワー９は、送り側冷却水流路９１および戻り側冷却水流路９２によって、凝縮部４と接続されている。送り側冷却水流路９１は、凝縮容器４１の冷却水入口４１ａから凝縮容器４１の内部へ入り、冷却水入口４１ａ側のヘッド４２と接続されている。送り側冷却水流路９１の途中部には、冷却水ポンプ９８が設けられている。また、戻り側冷却水流路９２は、凝縮容器４１の冷却水出口４１ｂから凝縮容器４１の内部へ入り、冷却水出口４１ｂ側のヘッド４２と接続されている。

【0042】

クーリングタワー９の受水槽９３には、凝縮容器４１の冷却水出口４１ｂから排出された冷却水が、戻り側冷却水流路９２を通って流入する。汲み上げポンプ９４は、受水槽９３から冷却水を汲み上げる。ノズル９５は、汲み上げられた冷却水を流下部９６に向けて噴射する。ファン９７は、冷却水が流下部９６を流下する間、流下部９６に向けて送風を行う。冷却水は、ファン９７からの送風を受けて温度が低下する。冷却水は、流下部９６を流下した後、再び受水槽９３に流入する。

【0043】

クーリングタワー９で冷却された冷却水は、冷却水ポンプ９８によって凝縮部４の方へ送水される。当該冷却水は、送り側冷却水流路９１を通って凝縮容器４１の冷却水入口４１ａから凝縮容器４１の内部に戻される。凝縮容器４１の内部に戻された冷却水は、複数の冷却管４３内を流通する間に、有機性廃棄物の蒸気と熱交換して温度が上昇する。温度上昇した冷却水は、戻り側冷却水流路９２を通って再びクーリングタワー９に流入する。つまり、冷却水は凝縮部４とクーリングタワー９との間に設けられた送り側冷却水流路９１および戻り側冷却水流路９２を循環する。

【0044】

次に、本実施形態に係る有機性廃棄物の処理装置１の動作について説明する。図示省略の投入コンベヤによって、有機性廃棄物が受入ホッパ８から密閉容器２の発酵原料投入口２１に送られる。発酵原料投入口２１から収容部２４に投入された有機性廃棄物は、ボイラ５０の加熱用蒸気によって加熱された加熱ジャケット５によって加熱される。また、真空ポンプ６５ａの駆動によって密閉容器２の収容部２４は減圧され、減圧の効果によって水の沸点は低下する。これにより、収容部２４は５０～６０℃に維持されつつ、有機性廃棄物に含まれる水分が沸騰されるようになる。また、有機性廃棄物の発酵は、攪拌装置３の攪拌部材３２で攪拌されることにより、促進される。

【0045】

加熱された有機性廃棄物から発生する蒸気は凝縮部４の凝縮容器４１において凝縮する。凝縮容器４１において生成した凝縮水は、接続筒部６２を通過して気液分離容器６１において滞留する。気液分離容器６１において滞留した凝縮水には、有機性廃棄物の塵が浮遊物として含まれている。浮遊物を含む凝縮水が気液分離容器６１に一定量以上貯められると、浮遊物を含む凝縮水の沈殿槽６４への移動作業が行われる。

【0046】

浮遊物を含む凝縮水の気液分離容器６１から沈殿槽６４への移動作業は、次のようにして行われる。まず、浮遊物を含む凝縮水を気液分離容器６１に貯めている状態では、第１遮断バルブ６３ａ、第２遮断バルブ６３ｃ、および、大気導入バルブ６３ｄは全て閉じた状態となっている。作業者がこの状態から第１遮断バルブ６３ａを開く。すると、重力によって、浮遊物を含む凝縮水が、気液分離容器６１から排液タンク６３ｂに移動する。浮遊物を含む凝縮水が、排液タンク６３ｂに一時貯留される。このとき、排液タンク６３ｂは負圧の状態である。次に、作業者が第１遮断バルブ６３ａを閉じる。そして、作業者が大気導入バルブ６３ｄと第２遮断バルブ６３ｃとをこの順に開く。これにより、大気が排液タンク６３ｂ内に導入されて排液タンク６３ｂ内は大気圧となる。沈殿槽６４は大気圧となっているので、排液タンク６３ｂ内と沈殿槽６４の圧力差がなくなる。これにより、浮遊物を含む凝縮水が、排液タンク６３ｂから沈殿槽６４の沈殿処理部６４ｃにスムーズに流入される。

【0047】

沈殿槽６４の沈殿処理部６４ｃでは、凝縮水の中の浮遊物が時間の経過とともに沈降し凝縮水から分離される。沈殿処理部６４ｃで生成された上澄水は、上澄水貯留部６４ｄに移動して貯留される。上澄水貯留部６４ｄに貯留された上澄水は、排水ポンプ６４ｂの駆動力により、上澄水流路６６を通ってクーリングタワー９に導かれる。

【0048】

以上のとおり、本実施形態に係る有機性廃棄物の処理装置１は、有機性廃棄物を収容する収容部２４を有する密閉容器２と、収容部２４を減圧する収容部減圧部（真空ポンプ６５ａ）と、収容部２４を加熱する収容部加熱部（加熱ジャケット５、ボイラ５０）と、収容部２４で発生した蒸気を凝縮容器４１の中で凝縮する凝縮部４とを含む。また、処理装置１は、凝縮部４で発生した凝縮水の中の浮遊物を除去するための浮遊物除去装置６を備えている。浮遊物除去装置６は、凝縮容器４１の下方に配置されるとともに鉛直方向に対して傾斜した方向を長手方向とする気液分離容器６１を有している。凝縮容器４１の内部と気液分離容器６１の内部とは、凝縮容器４１と気液分離容器６１との上下間に位置する接続筒部６２によって接続されている。気液分離容器６１は、長手方向上端部の気体排出口６１ｂと、長手方向下端部の液体排出口６１ａとを有している。

【0049】

上記構成によれば、浮遊物を含む凝縮水は、凝縮容器４１の中に留まることなく、重力によって気液分離容器６１の方へ移動する。気液分離容器６１は、水平方向に対して傾斜しているので、浮遊物を含む凝縮水は気液分離容器６１の長手方向の低位置側の端部に設けられた液体排出口６１ａに導かれる。一方、凝縮容器４１の中に残った蒸気は、気液分離容器６１の長手方向の高位置側の端部の上部に設けられた気体排出口６１ｂから排出される。すなわち、気液分離容器６１によって、浮遊物を含む凝縮水と凝縮容器４１に残った蒸気とを分離することができる。仮に、特許文献１に開示された有機性廃棄物の処理装置のように、凝縮容器４１の中で凝縮水を貯めた場合には、凝縮容器４１の中に存在する熱交換用の多数の冷却管４３に浮遊物が付着して除去しにくくなる。本実施形態に係る発明では、凝縮容器４１の中で発生した凝縮水はすぐに接続筒部６２を通って気液分離容器６１に集められる。これにより、凝縮容器４１の中の冷却管４３に浮遊物が付着することを抑制することができるので、凝縮水に含まれる浮遊物を効率良く除去することができる。

【0050】

また、本実施形態において、浮遊物除去装置６は、気体排出口６１ｂに接続される気体流路６５の途中部に設けられる真空ポンプ６５ａを有し、真空ポンプ６５ａは、収容部減圧部に兼用されている。

【0051】

上記構成によれば、真空ポンプ６５ａが作動することによって、気液分離容器６１の気体排出口６１ｂから蒸気が排出される際に、凝縮容器４１から接続筒部６２を通る蒸気の流れが形成される。この蒸気の流れは、凝縮容器４１で発生した凝縮水の気液分離容器６１への移動を助ける。これにより、凝縮水中の浮遊物をよりいっそう効率良く除去することができる。また、真空ポンプ６５ａが作動することによって、凝縮容器４１とつながっている収容部２４を減圧することもできる。これにより、収容部２４の減圧のためだけに別の真空ポンプを設ける場合と比較して、省スペースや省コストになる。

【0052】

また、本実施形態において、浮遊物除去装置６は、沈殿槽６４を有している。沈殿槽６４は、気液分離容器６１の液体排出口６１ａと液体流路６３によって接続されている。沈殿槽６４は、凝縮部４で蒸気と熱交換させる冷却水を冷却するためのクーリングタワー９と上澄水流路６６によって接続されている。また、液体排出口６１ａから液体流路６３によって沈殿槽６４に流入した凝縮水のうち、上澄水のみが、上澄水流路６６を通じてクーリングタワー９に供給される。

【0053】

上記構成によれば、浮遊物を含む凝縮水は、沈殿槽６４において浮遊物が確実に除去された後、クーリングタワー９に導かれる。これにより、浮遊物が冷却水通路を循環してしまうという従来の問題が解消されるので、クーリングタワー９や凝縮部４における冷却能力の低下や配管詰まり等のトラブルを防ぐことができる。

【0054】

また、本実施形態において、浮遊物除去装置６は、排液タンク６３ｂと、排液タンク６３ｂよりも上流側に配置される第１遮断バルブ６３ａと、排液タンク６３ｂよりも下流側に配置される第２遮断バルブ６３ｃとを、液体流路６３の途中部に有している。排液タンク６３ｂには、大気導入バルブ６３ｄが接続されている。第１遮断バルブ６３ａおよび第２遮断バルブ６３ｃの開閉により、気液分離容器６１から排出された凝縮水が排液タンク６３ｂに一時貯留される。また、大気導入バルブ６３ｄの開放によって、排液タンク６３ｂに大気を導入しつつ排液タンク６３ｂの凝縮水を沈殿槽６４に流入させるように構成されている。

【0055】

上記構成によれば、浮遊物を含む凝縮水をスムーズに沈殿槽６４に流入させることができる。より具体的に説明すると、第１遮断バルブ６３ａを閉、大気導入バルブ６３ｄと第２遮断バルブ６３ｃを開にすることによって、排液タンク６３ｂと沈殿槽６４との圧力差がなくなる。これにより、浮遊物を含む凝縮水をスムーズに沈殿槽６４に流入させることができる。

【0056】

また、本実施形態において、浮遊物除去装置６は、沈殿槽６４の底部に配置されるスラッジポンプ６４ａを有している。スラッジポンプ６４ａは、密閉容器２に供給される有機性廃棄物を受け入れる受入ホッパ８と沈殿物供給路６７によって接続されている。沈殿槽６４で凝縮水から浮遊物を沈降分離させてできた沈殿物は、スラッジポンプ６４ａの駆動により、沈殿物供給路６７を通して受入ホッパ８に送るように構成されている。

【0057】

上記構成によれば、沈殿物を繰り返し収容部２４で発酵処理を行うことによって、沈殿物がより細かくなるように処理することができる。

【0058】

今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上述した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0059】

１ 有機性廃棄物の処理装置
２ 密閉容器
４ 凝縮部
５ 加熱ジャケット（収容部加熱部）
６ 浮遊物除去装置
８ 受入ホッパ
９ クーリングタワー
２４ 収容部
４１ 凝縮容器
５０ ボイラ（収容部加熱部）
６１ 気液分離容器
６１ａ 液体排出口
６１ｂ 気体排出口
６２ 接続筒部
６３ 液体流路
６３ａ 第１遮断バルブ
６３ｂ 排液タンク
６３ｃ 第２遮断バルブ
６３ｄ 大気導入バルブ
６４ 沈殿槽
６４ａ スラッジポンプ
６５ 気体流路
６５ａ 真空ポンプ（収容部減圧部）
６６ 上澄水流路
６７ 沈殿物供給路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】