鶏糞の湿式酸化分解処理装置
【課題】 鶏糞を、その含有する無機、有機の固形物による支障なく十分に酸化分解し、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理できる鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【解決手段】 鶏糞の湿式酸化分解処理装置を、鶏糞と水を攪拌して流動化させる攪拌タンクと、同攪拌タンクから供給された前記流動化した鶏糞から無機固形物を分離する遠心分離機と、同遠心分離機から供給された前記無機固形物を分離した鶏糞の固形有機物を磨砕し同鶏糞をスラリー化する磨砕機と、同スラリー化した鶏糞が連続的に供給されるとともに酸素または空気が供給されて亜臨界状態で前記鶏糞を湿式酸化分解処理する酸化分解処理炉とを有してなるように構成した。
【解決手段】 鶏糞の湿式酸化分解処理装置を、鶏糞と水を攪拌して流動化させる攪拌タンクと、同攪拌タンクから供給された前記流動化した鶏糞から無機固形物を分離する遠心分離機と、同遠心分離機から供給された前記無機固形物を分離した鶏糞の固形有機物を磨砕し同鶏糞をスラリー化する磨砕機と、同スラリー化した鶏糞が連続的に供給されるとともに酸素または空気が供給されて亜臨界状態で前記鶏糞を湿式酸化分解処理する酸化分解処理炉とを有してなるように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形有機物を含む有機廃液を、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理し再利用できる湿式酸化分解処理装置に関し、特に鶏糞を支障なく処理できる湿式酸化分解処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に食品工業廃水等、動植物由来の有機物、バイオマス有機物としての固形有機物を含む有機廃液は、農地還元（畑地散布）、濃縮・乾燥の後に家畜飼料化、メタン発酵によるエネルギー回収、海洋投棄などの手段により処理されることが多かった。
【０００３】
そのなかでも特に、鶏糞は処理手段が限られ、従来、燃焼処分または乾燥・肥料化が主な処理手段であった。しかし、燃焼処分は鶏糞中に含まれる無機固形物である灰分、砂等不燃物が残る問題の他、乾燥、燃焼時の悪臭の問題などから社会的には受け入れられ難くなっている。肥料化による農地還元は、需給バランスがとれず、二次汚染の心配があること、などの問題があるため、近年、新たな処理方法、処理装置が求められている。
【０００４】
上記のような従来の処理手段に対して、一般的な有機廃棄物の処理システムとしては、例えば、特開２００３−２９０７３８公報（特許文献１）に示されるような有機廃棄物及び有機廃水の処理システムが提案されており、再利用も行うものとしている。その記載されている概要を、図２の構成概要図に基づき以下説明する。
【０００５】
図２において、１０１は破砕機であり、高速で回転し、有機廃棄物を裁断するカッター（刃）と、攪拌機を備えている。１０４は筒状の密閉式高圧容器からなる分解炉であり、外殻には、電気ヒーターを利用した加熱手段が設けられている。１０５は分解炉１０４と同様の筒状の密閉式高圧容器からなり、チタニア及びアルミナに、ルテニウム、パラジウムなどの貴金属を担持した触媒、または白金、ゼオライトのような触媒が充填されている触媒炉である。
【０００６】
１０８は、炭酸ガスを選択的に吸着するゼオライトを封入した吸着塔等から構成される炭酸ガス濃縮装置である。１０９は、触媒（ルテニウム触媒）を封入した反応管、ヒーター等から構成される炭酸ガス還元装置である。１１０は、金属イオン成分（陽イオン成分）と無機栄養塩類（陰イオン成分）を除去あるいはその濃度を低減するためのゼオライトが封入された吸着塔などから構成される不純物吸着装置である。１１１は、ポリアミド重合膜とポリスルホンの膜からなるフィルタ（逆浸透膜）を備える高度浄水装置である。１１４は、メタンガスを燃料に発電する発電装置である。１１５は、水耕栽培により野菜や果樹などを生産する植物工場的な植物栽培装置等である。分解炉１０４、触媒炉１０５、炭酸ガス還元装置１０８はヒートポンプなどからなる廃熱回収システムに接続されており、回収された熱は熱交換器１０３において再利用される。
【０００７】
なお、システムは、この他にも高圧圧送ポンプ１０２や、空気添加装置１０６、背圧バルブ１０７、気液分離装置１１３などを備える。
【０００８】
このようにして構成されたシステムによって、有機廃棄物及び有機廃水を処理し、再利用する主な工程は概略以下のように提案されている。
【０００９】
（１）破砕工程：
有機廃棄物及び有機廃水は、破砕機１０１に投入され、カッターで裁断され攪拌機で混合されたのちスラリー状にされ、高圧圧送ポンプ１０２を用いてバルブ１１２経由、熱交換器１０３に送り込まれ、熱交換器１０３によって予熱されたのち、分解炉１０４に送り込まれる。
【００１０】
（２）酸化分解工程：
送り込まれたスラリー状物質は、分解炉１０４で酸化効率を高めるために空気添加装置１０６（あるいは酸素供給装置）により所定量の空気（酸素でもよい）が添加されるとともに、高温（２５０〜３００℃）に加熱され、含有する有機物が酸化分解されて、炭酸ガスと分解できなかった少量の有機物とを含有する水溶液とからなる中間生成物に変換される。そして、炭酸ガスと分解できなかった少量の有機物を含む水溶液は、互いに交じり合った混合溶液として、高圧圧送ポンプ１０２の圧力により連続的に触媒炉１０５に送られる。なお、分解炉１０４で生じた廃熱は熱交換器１０３により回収される。
【００１１】
（３）無機化工程：
触媒炉１０５に流入した混合水溶液に含まれる有機物は、空気添加装置１０６（あるいは酸素供給装置）を用いて触媒に循環接触されてさらに酸化分解され、混合溶液は水、炭酸ガス、窒素ガス等に分解されて完全に無機化される。そして、無機化された水溶液は、熱交換器１０３を経て背圧バルブ１０７で降圧されて気液分離器１１３に導入され、水溶液と炭酸ガスに分離され、それぞれ、不純物吸着装置１１０、炭酸ガス濃縮装置１０８に送り込まれる。なお、触媒炉１０５で生じた廃熱は熱交換器１０３により回収される。背圧バルブ１０７は、分解炉１０４、触媒炉１０５内を所定の高圧に維持するものである。
【００１２】
（４）浄水工程：
無機化された水溶液は、不純物吸着装置１１０によって、陰電荷に帯電したゼオライトによって金属成分（陽イオン）が一定量除去されるとともに、陽電荷に帯電したゼオライトによって無機栄養塩類（陰イオン）が一定量取り除かれ、浄水として高度浄水装置１１１に送り込まれる。
【００１３】
（５）再利用工程：
気液分離装置１１３で水溶液と分離された炭酸ガスは、炭酸ガス濃縮装置１０８による吸着と分離によって分離濃縮され、炭酸ガス還元装置１０９に送り込まれて水素ガスを加えられたのち、還元されてメタンガスと水に転換される。そして、メタンガスは燃料として発電装置１１４に送り込まれる。また、発電装置１１４から生じた炭酸ガスは、植物工場の植物栽培装置１１５に送り込まれ、光合成によって植物の成長に利用される。植物栽培装置１１５では不純物吸着装置１１０で回収した無機栄養塩類も肥料として再利用できる。
【００１４】
しかしながら、上記のような処理システムにおいては、鶏糞のように、餌として供給された貝殻等の灰分や、鶏が呑み込んだ砂等の無機固形物を多量（約１０％になることがある）に含む場合には、上述の「破砕工程」、「酸化分解工程」の実施が困難となり、また固形有機物であっても鶏糞に多量に含まれる羽根は分解しにくい上、上記の「破砕工程」で処理しきれず、有機廃棄物スラリーの製造が困難であって、羽根によるプロセスラインの閉塞の恐れがあり、上記のような連続処理システムの適用が困難であった。
【００１５】
また、特開２０００−２５４４７９公報（特許文献２）には、有機固形廃棄物を湿式酸化分解する装置が示されているが、１０ｍｍ以下に粗粉砕後の有機固形廃棄物を先ず空塔反応器（図２の分解炉１０４に対応）に投入して１００℃以上の高温、７ＭＰａ程度の高圧で湿式酸化分解し、空塔反応器には沈殿したスラッジを分離し排出するラインを設け、空塔反応器から取り出された処理液を固液分離器にかけてさらに除去した固形物を一部の液相とともに空塔反応器に戻し、他の一部の液相を空塔反応器からの気相とともに触媒反応器（図２の触媒炉１０５に対応）に送って触媒酸化による湿式酸化分解処理を行うというものである。
【００１６】
特開２０００−２５４４７９公報のものの場合、空塔反応器にスラッジ排出ラインを設け、空塔反応器と触媒反応器との間には固液分離器、循環ライン、液相ポンプ等、複雑な配管、弁、分離機器、駆動機器を設けることとなり、亜臨界状態（例えば略３１０℃以上、１４ＭＰａ）での湿式酸化分解処理を行う場合には、亜臨界状態の高温、高圧下の装置構成が複雑であるためのコストアップ、操作困難性、適用温度、圧力の制限等の問題を引き起こすものであり、また、これを鶏糞処理に適用しようとすれば多量の無機固形物、分解し難く閉塞の原因となりやすい羽根の取り扱いの問題等があり、鶏糞処理装置としては適用し難い。
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−２９０７３８公報（第３〜５頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−２５４４７９公報（第３、４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図２に示すように、有機廃棄物及び有機廃水の処理システムの基本的な考え方の例や、有機固形廃棄物の湿式酸化処理にかかる装置の例は従来示されているが、鶏糞のような処理困難な無機、有機の固形物を多量に含有する有機廃棄物を、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理するには、まだ解決されなければならない問題が多かった。
【００１９】
本発明は、鶏糞を、その含有する無機、有機の固形物による支障なく支障なく十分に酸化分解し、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理できる、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされ、下記の（１）から（５）の手段を提供するものであり、以下、特許請求の範囲に記載の順に説明する。
【００２１】
（１）その第１の手段として、鶏糞と水を攪拌して流動化させる攪拌タンクと、同攪拌タンクから供給された前記流動化した鶏糞から無機固形物を分離する遠心分離機と、同遠心分離機から供給された前記無機固形物を分離した鶏糞の固形有機物を磨砕し同鶏糞をスラリー化する磨砕機と、同スラリー化した鶏糞が連続的に供給されるとともに酸素または空気が供給されて亜臨界状態で前記鶏糞を湿式酸化分解処理する酸化分解処理炉とを有してなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【００２２】
（２）第２の手段としては、第１の手段の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記遠心分離機で分離された無機固形物を水で洗浄する洗浄装置を有し、同洗浄装置からの洗浄廃水を前記酸化分解処理炉において湿式酸化分解処理するように構成されてなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【００２３】
（３）また、第３の手段として、第２の手段の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記スラリー化した鶏糞は前記洗浄廃水を含む水を加えて所定の濃度に調整されて前記酸化分解処理炉に供給されるように構成されてなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【００２４】
（４）第４の手段として、第１の手段ないし第３の手段のいずれかの鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記磨砕機は前記鶏糞の固形有機物を粒度１００μｍから１０μｍに磨砕するものであることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【００２５】
（５）第５の手段として、第１の手段ないし第３の手段のいずれかの鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記亜臨界状態は略、３１０℃、１４ＭＰａであることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
（１）特許請求の範囲に記載の請求項１の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を上記第１の手段のように構成したので、鶏糞は水とともに攪拌タンクで攪拌混合され流動化されるため遠心分離機での無機固形物の分離除去が十分に行われ、続く工程の磨砕や湿式酸化分解反応に支障がなくなり、磨砕機で磨砕されて微小粒度化された固形有機物を含む鶏糞スラリーとなるため羽根も含めて十分な酸化分解反応が得られ、鶏糞を環境に無害で臭気の問題のない排気と排水に変えて放出処理が可能となる。また、遠心分離機で分離された無機固形物は別途の処理で利用可能となる。
【００２７】
すなわち、貝殻、砂等の多量の無機固形物や、羽根等の分解処理され難い固体有機物を含む特有の条件の鶏糞を、支障なく十分に酸化分解し、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理でき、回収した無機固形物の利用も可能な鶏糞の湿式酸化分解処理装置となる。
【００２８】
（２）請求項２の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を上記第２の手段のように構成したので、請求項１の発明の作用効果に加え、遠心分離機で分離された鶏糞中の無機固形物は、洗浄機において洗浄されて、環境に無害で且つ臭気も問題ない状態の洗浄済無機固形物となり、再利用やコンクリート骨材等に用いることができる。そして、洗浄廃水は、湿式酸化分解処理がなされるので鶏糞の成分が処理されずに放出されることがない鶏糞の湿式酸化分解処理装置となる。
【００２９】
（３）請求項３の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を上記第３の手段のように構成したので、請求項２の発明の作用効果に加え、洗浄廃水を無駄なく利用できるとともに、所定の濃度に濃度調整済み鶏糞スラリーが酸化分解処理炉に供給されるので、温度条件、反応条件が安定し好ましい亜臨界状態での湿式酸化分解処理がなされる。
【００３０】
（４）請求項４の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を上記第４の手段のように構成したので、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明の作用効果に加え、分解し難い固形有機物の、より確実で良好な湿式酸化分解処理が得られる。
【００３１】
（５）請求項５の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理方法を上記第５の手段のように構成したので、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明の作用効果に加え、亜臨界水の酸化特性、溶解特性が高い性質を十分に利用でき、より好ましい酸化分解反応が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明を実施するための最良の形態として、以下に実施例１を説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１に基づいて本発明の実施例１に係る鶏糞の湿式酸化分解処理装置を説明する。図１は本実施例の鶏糞の湿式酸化分解処理装置の主要部構成概要図である。
【００３４】
図１において、１は攪拌タンクであり、適宜のタンク、ホッパー等に貯留された処理対象の鶏糞ａ１が適宜のコンベア等によって投入され、適宜の水供給源から水ｗ１が給水され、鶏糞ａ１と水ｗ１とを攪拌混合して鶏糞ａ１を水ｗ１に十分に分散、溶解させ、濃度および粘度を低下させて流動化させ、次の遠心分離処理工程を容易にするためのものである。攪拌タンク１の下流側には遠心分離機２が接続し、攪拌タンク１から流動化した鶏糞ａ１が供給され、遠心力により鶏糞ａ１中の貝殻、砂等の無機固形物ｆ１を分離除去する。
【００３５】
遠心分離機２で無機固形物ｆ１を分離除去された鶏糞ａ２は、磨砕機３に供給され、鶏糞ａ１中の固形有機物が微小粒度（好ましくは１００μｍ以下から１０μｍ）に磨砕されてスラリー化され、微細化された固形有機物を含む鶏糞スラリーｂ１となり、濃度調整タンク４に送られる。
【００３６】
濃度調整タンク４は、磨砕機３からの鶏糞スラリーｂ１と、適宜の水供給源からの水ｗ２と、必要に応じて加えられる苛性ソーダ水溶液等の添加剤ｃとが供給され、あるいはさらに後述の高温洗浄機１４からの洗浄廃水ｗ４が供給され、次工程の湿式酸化分解処理に好ましい所定の濃度の濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２を製造するものである。濃度調整は図示しない濃度検出器と、その検出信号に基づき鶏糞スラリーｂ１、水Ｗ２、添加剤ｃ、洗浄廃水Ｗ４のそれぞれの供給手段（弁、ポンプ等）を制御する制御装置によってバッチ的に行われる。
【００３７】
濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２は一旦フィードタンク５に移された後、高圧ポンプ６によって亜臨界条件の所期の高圧（例えば略１４ＭＰａ）に昇圧されて連続的に酸化分解処理炉７に送られる。高圧ポンプ６から酸化分解処理炉７への供給ライン８には予熱器９が設けられ、供給される濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２を所定の供給温度（例えば１８０℃）に昇温する。
【００３８】
本実施例の酸化分解処理炉７は、略３００℃以上、１３〜１５ＭＰａ、好ましくは略３１０℃、１４ＭＰａの亜臨界条件で湿式酸化分解処理を行う高圧密閉容器で形成された反応塔７ａを上流側に、触媒塔７ｂを下流側に直列に接続した構成としている。反応塔７ａは、処理対象である濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２と、高圧の酸素ｄが供給され亜臨界状態で湿式酸化分解処理を行い固形有機物を可溶化し約７０％の有機物を分解する。触媒塔７ｂは同様亜臨界状態で触媒酸化による湿式酸化分解処理を行うもので、有機廃棄物の亜臨界状態での湿式酸化分解と無機化に、材質、触媒作用ともにより適したルテニウム、パラジウムなどによる触媒が充填されており、高圧の酸素ｄが供給され、触媒に接触させることにより、触媒塔７ｂ内での触媒を伴う酸化分解反応よって、酢酸イオン等の中間生成物を含む残り約３０％の有機物を略完全に酸化分解して無機化し、また中間生成物に含まれる硝酸イオン、亜硝酸イオン等も低分子にまで完全に酸化分解し、炭酸ガスＣＯ２、窒素ガスＮ２、水Ｈ２Ｏ、残余の酸素Ｏ２を主成分とする環境に無害な臭気の問題もない生成物ｅにする。
【００３９】
なお、酸素ｄに代えて酸化作用に十分な酸素量となる空気を高圧下で供給してもよいが、本実施例においては、以下、酸素を供給する構成で説明する。空気を供給する場合は、生成物ｅ中には空気を構成する他の気体が含まれる。
【００４０】
亜臨界状態の湿式酸化分解処理は、亜臨界水の酸化特性、溶解特性が高い性質を積極的に利用するためのものであり、略３１０℃、１４ＭＰａの亜臨界状態ではその性質を十分に利用でき、より好ましい酸化分解反応が得られる。
【００４１】
また、酸化分解処理炉７を構成する反応塔７ａ、触媒塔７ｂはともに、外殻に図示しない電気式、熱油式等のヒーターを備えており、酸化分解処理のスタートアップ時に酸化分解処理炉７を早急に亜臨界状態の酸化分解反応が可能な状態とする。なお、酸化分解反応は発熱反応なので、反応開始後は同ヒーターを停止できる。
【００４２】
本実施例において酸化分解処理炉７は、上流側に反応塔７ａ、下流側に触媒塔７ｂを直列に接続した構成としているが、酸化分解処理炉７の構成はそれに限定されず、他の構成であってもよい。
【００４３】
酸化分解処理炉７から略３１０℃で排出ライン１０に出た生成物ｅは、排出ライン１０に介装された冷却器１１で熱を回収されて、好ましい所定の冷却後温度（例えば、４０〜７０℃）まで冷却される。回収された回収熱ｈは予熱器９において濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２を予熱するのに用いることがでる。その場合、予熱器９と冷却器１１は一体に構成された熱交換器を構成してもよく、別個に設けて回収熱ｈを移動させる構成にしてもよい。
【００４４】
冷却器１１の下流には圧力調整弁や絞り機構等による圧力調整装置１２が設けられ生成物ｅを所定の圧（例えば、大気圧）まで降圧して下流の気液分離器１３へ送る。圧力調整装置１２はまた、その上流側を所期の高圧（略１４ＭＰａ）に保持するものである。
【００４５】
降温、降圧された生成物ｅは気液分離器１３において、環境に無害な、炭酸ガスＣＯ２、窒素ガスＮ２、残余の酸素Ｏ２等を主成分とする排気ｇと、排水ｗ３とに分離され、放出される。
【００４６】
一方、遠心分離機２で分離された貝殻、砂等の無機固形物ｆ１は、高温洗浄機１４において水ｗ１によって高温洗浄されて付着した鶏糞ａ１の有機物が分離され、洗浄済無機固形物ｆ２として取り出される。無機固形物ｆ１の洗浄は、常温水でも可能であるが、常温以上沸点以下（４０℃〜１００℃程度）の高温水で行うのがより効果的である。また、洗浄水の加熱は適宜の方式でよいが、酸化分解処理炉７の生成物ｅからの回収熱ｈを利用することもできる。
【００４７】
洗浄済無機固形物ｆ２は、鶏糞ａ１中に大量に含まれていた貝殻や砂等であり、高温洗浄によって環境に無害で且つ臭気も問題ない状態になっているので、さらに乾燥後、再利用やコンクリート骨材等に用いることができる。なお、高温洗浄機１４で用いる水としては、前述の酸化分解処理炉７の生成物ｅから分離された排水ｗ３も用いることができる。
【００４８】
鶏糞ａ１の有機廃棄物成分を含む洗浄後の洗浄廃水ｗ４は、洗浄廃水ｗ４中に残る無機固形物ｆ１の再混入を防ぐ為、適宜なフィルター装置１５を介して濃度調整タンク４に送られ、前述のように鶏糞スラリーｂ１の濃度調整に用いられ濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２として酸化分解処理炉７に供給されて湿式酸化分解処理がなされる。なお、図示しないが、洗浄廃水ｗ４の一部または全部を、攪拌タンク１へ投入する水ｗ１の一部または全部に代えて用いてもよい。
【００４９】
以上のような、本実施例の鶏糞の湿式酸化分解処理装置によれば、処理対象である鶏糞ａ１は、水ｗ１とともに攪拌タンク１で攪拌混合され濃度および粘度を低下させ流動化されるので、遠心分離機２での砂、貝殻等の無機固形物ｆ１の分離除去が十分に行われ、後工程の磨砕や湿式酸化分解処理を支障なく行うことができる。
【００５０】
無機固形物ｆ１を分離除去された鶏糞ａ２はその固形有機物が磨砕機３で磨砕され、微小粒度化された固形有機物を含む鶏糞スラリーｂ１となるので、単なる破砕、切断による小粒化、小片化ではなしえない酸化分解反応が得られ、通常は分解し難くプロセスの閉塞等の障害を起こす恐れのある羽根も磨砕されることで十分な酸化分解反応を受け、可溶化され、さらに他の固形有機物と同様に分解される。特に磨砕機３によって固形有機物を粒度１００μｍから１０μｍに磨砕すれば、分解し難い固体有機物の、より確実に良好な湿式酸化分解処理が得られる。
【００５１】
また、濃度調整タンク４により所定の濃度の濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２とされるので、酸化分解処理炉７での温度条件、反応条件が安定し好ましい亜臨界状態での湿式酸化分解処理がなされる。
【００５２】
本実施例の酸化分解処理炉７は、亜臨界水の酸化特性、溶解特性が高い性質を積極的に利用するためのものであり、略３１０℃、１４ＭＰａの亜臨界状態ではその性質を十分に利用でき、より好ましい酸化分解反応が得られる。
【００５３】
また、酸化分解処理炉７から略３１０℃で出た生成物ｅは、冷却器１１で熱を回収されて、好ましい所定の冷却後温度まで冷却されるとともに、回収された回収熱ｈは予熱器９において濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２を予熱するのに用いることができ、亜臨界状態の温度条件を保持するのに寄与でき、エネルギー効率が向上する。
【００５４】
従って、鶏糞ａ１は酸化分解処理炉７で環境に無害な、炭酸ガスＣＯ２、窒素ガスＮ２、残余の酸素Ｏ２等と水Ｈ２Ｏとを主成分とする生成物ｅとなり、排気ｇと排水ｗ４として放出処理が可能となる。
【００５５】
また、遠心分離機２で分離された鶏糞ａ１中の無機固形物ｆ１は、高温洗浄機１４において高温洗浄されて、環境に無害で且つ臭気も問題ない状態の洗浄済無機固形物ｆ２となり、再利用やコンクリート骨材等に用いることができる。そして、無機固形物ｆ１の洗浄廃水ｗ４は、濃度調整タンク４、または攪拌タンク１に送られて、湿式酸化分解処理がなされるので鶏糞ａ１の成分が処理されずに放出されることがない。
【００５６】
以上のように、貝殻、砂等の多量の無機固形物や、羽根等の分解処理され難い固体有機物を含む特有の条件の鶏糞ａ１を、支障なく十分に酸化分解し、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理でき、さらにエネルギーロスを低減し、回収した無機固形物の利用も可能な鶏糞の湿式酸化分解処理装置となる。
【００５７】
以上、本発明を図示の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。例えば、上述のように、酸素ｄに代えて空気を供給するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例１に係る鶏糞の湿式酸化分解処理装置の主要部構成概要図である。
【図２】従来の有機廃棄物及び有機廃水の処理システムの構成概要図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 攪拌タンク
２ 遠心分離機
３ 磨砕機
４ 濃度調整タンク
５ フィードタンク
６ 高圧ポンプ
７ 酸化分解処理炉
７ａ 反応塔
７ｂ 触媒塔
８ 供給ライン
９ 予熱器
１０ 排出ライン
１１ 冷却器
１２ 圧力調整装置
１３ 気液分離器
１４ 高温洗浄機
１５ フィルター装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形有機物を含む有機廃液を、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理し再利用できる湿式酸化分解処理装置に関し、特に鶏糞を支障なく処理できる湿式酸化分解処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に食品工業廃水等、動植物由来の有機物、バイオマス有機物としての固形有機物を含む有機廃液は、農地還元（畑地散布）、濃縮・乾燥の後に家畜飼料化、メタン発酵によるエネルギー回収、海洋投棄などの手段により処理されることが多かった。
【０００３】
そのなかでも特に、鶏糞は処理手段が限られ、従来、燃焼処分または乾燥・肥料化が主な処理手段であった。しかし、燃焼処分は鶏糞中に含まれる無機固形物である灰分、砂等不燃物が残る問題の他、乾燥、燃焼時の悪臭の問題などから社会的には受け入れられ難くなっている。肥料化による農地還元は、需給バランスがとれず、二次汚染の心配があること、などの問題があるため、近年、新たな処理方法、処理装置が求められている。
【０００４】
上記のような従来の処理手段に対して、一般的な有機廃棄物の処理システムとしては、例えば、特開２００３−２９０７３８公報（特許文献１）に示されるような有機廃棄物及び有機廃水の処理システムが提案されており、再利用も行うものとしている。その記載されている概要を、図２の構成概要図に基づき以下説明する。
【０００５】
図２において、１０１は破砕機であり、高速で回転し、有機廃棄物を裁断するカッター（刃）と、攪拌機を備えている。１０４は筒状の密閉式高圧容器からなる分解炉であり、外殻には、電気ヒーターを利用した加熱手段が設けられている。１０５は分解炉１０４と同様の筒状の密閉式高圧容器からなり、チタニア及びアルミナに、ルテニウム、パラジウムなどの貴金属を担持した触媒、または白金、ゼオライトのような触媒が充填されている触媒炉である。
【０００６】
１０８は、炭酸ガスを選択的に吸着するゼオライトを封入した吸着塔等から構成される炭酸ガス濃縮装置である。１０９は、触媒（ルテニウム触媒）を封入した反応管、ヒーター等から構成される炭酸ガス還元装置である。１１０は、金属イオン成分（陽イオン成分）と無機栄養塩類（陰イオン成分）を除去あるいはその濃度を低減するためのゼオライトが封入された吸着塔などから構成される不純物吸着装置である。１１１は、ポリアミド重合膜とポリスルホンの膜からなるフィルタ（逆浸透膜）を備える高度浄水装置である。１１４は、メタンガスを燃料に発電する発電装置である。１１５は、水耕栽培により野菜や果樹などを生産する植物工場的な植物栽培装置等である。分解炉１０４、触媒炉１０５、炭酸ガス還元装置１０８はヒートポンプなどからなる廃熱回収システムに接続されており、回収された熱は熱交換器１０３において再利用される。
【０００７】
なお、システムは、この他にも高圧圧送ポンプ１０２や、空気添加装置１０６、背圧バルブ１０７、気液分離装置１１３などを備える。
【０００８】
このようにして構成されたシステムによって、有機廃棄物及び有機廃水を処理し、再利用する主な工程は概略以下のように提案されている。
【０００９】
（１）破砕工程：
有機廃棄物及び有機廃水は、破砕機１０１に投入され、カッターで裁断され攪拌機で混合されたのちスラリー状にされ、高圧圧送ポンプ１０２を用いてバルブ１１２経由、熱交換器１０３に送り込まれ、熱交換器１０３によって予熱されたのち、分解炉１０４に送り込まれる。
【００１０】
（２）酸化分解工程：
送り込まれたスラリー状物質は、分解炉１０４で酸化効率を高めるために空気添加装置１０６（あるいは酸素供給装置）により所定量の空気（酸素でもよい）が添加されるとともに、高温（２５０〜３００℃）に加熱され、含有する有機物が酸化分解されて、炭酸ガスと分解できなかった少量の有機物とを含有する水溶液とからなる中間生成物に変換される。そして、炭酸ガスと分解できなかった少量の有機物を含む水溶液は、互いに交じり合った混合溶液として、高圧圧送ポンプ１０２の圧力により連続的に触媒炉１０５に送られる。なお、分解炉１０４で生じた廃熱は熱交換器１０３により回収される。
【００１１】
（３）無機化工程：
触媒炉１０５に流入した混合水溶液に含まれる有機物は、空気添加装置１０６（あるいは酸素供給装置）を用いて触媒に循環接触されてさらに酸化分解され、混合溶液は水、炭酸ガス、窒素ガス等に分解されて完全に無機化される。そして、無機化された水溶液は、熱交換器１０３を経て背圧バルブ１０７で降圧されて気液分離器１１３に導入され、水溶液と炭酸ガスに分離され、それぞれ、不純物吸着装置１１０、炭酸ガス濃縮装置１０８に送り込まれる。なお、触媒炉１０５で生じた廃熱は熱交換器１０３により回収される。背圧バルブ１０７は、分解炉１０４、触媒炉１０５内を所定の高圧に維持するものである。
【００１２】
（４）浄水工程：
無機化された水溶液は、不純物吸着装置１１０によって、陰電荷に帯電したゼオライトによって金属成分（陽イオン）が一定量除去されるとともに、陽電荷に帯電したゼオライトによって無機栄養塩類（陰イオン）が一定量取り除かれ、浄水として高度浄水装置１１１に送り込まれる。
【００１３】
（５）再利用工程：
気液分離装置１１３で水溶液と分離された炭酸ガスは、炭酸ガス濃縮装置１０８による吸着と分離によって分離濃縮され、炭酸ガス還元装置１０９に送り込まれて水素ガスを加えられたのち、還元されてメタンガスと水に転換される。そして、メタンガスは燃料として発電装置１１４に送り込まれる。また、発電装置１１４から生じた炭酸ガスは、植物工場の植物栽培装置１１５に送り込まれ、光合成によって植物の成長に利用される。植物栽培装置１１５では不純物吸着装置１１０で回収した無機栄養塩類も肥料として再利用できる。
【００１４】
しかしながら、上記のような処理システムにおいては、鶏糞のように、餌として供給された貝殻等の灰分や、鶏が呑み込んだ砂等の無機固形物を多量（約１０％になることがある）に含む場合には、上述の「破砕工程」、「酸化分解工程」の実施が困難となり、また固形有機物であっても鶏糞に多量に含まれる羽根は分解しにくい上、上記の「破砕工程」で処理しきれず、有機廃棄物スラリーの製造が困難であって、羽根によるプロセスラインの閉塞の恐れがあり、上記のような連続処理システムの適用が困難であった。
【００１５】
また、特開２０００−２５４４７９公報（特許文献２）には、有機固形廃棄物を湿式酸化分解する装置が示されているが、１０ｍｍ以下に粗粉砕後の有機固形廃棄物を先ず空塔反応器（図２の分解炉１０４に対応）に投入して１００℃以上の高温、７ＭＰａ程度の高圧で湿式酸化分解し、空塔反応器には沈殿したスラッジを分離し排出するラインを設け、空塔反応器から取り出された処理液を固液分離器にかけてさらに除去した固形物を一部の液相とともに空塔反応器に戻し、他の一部の液相を空塔反応器からの気相とともに触媒反応器（図２の触媒炉１０５に対応）に送って触媒酸化による湿式酸化分解処理を行うというものである。
【００１６】
特開２０００−２５４４７９公報のものの場合、空塔反応器にスラッジ排出ラインを設け、空塔反応器と触媒反応器との間には固液分離器、循環ライン、液相ポンプ等、複雑な配管、弁、分離機器、駆動機器を設けることとなり、亜臨界状態（例えば略３１０℃以上、１４ＭＰａ）での湿式酸化分解処理を行う場合には、亜臨界状態の高温、高圧下の装置構成が複雑であるためのコストアップ、操作困難性、適用温度、圧力の制限等の問題を引き起こすものであり、また、これを鶏糞処理に適用しようとすれば多量の無機固形物、分解し難く閉塞の原因となりやすい羽根の取り扱いの問題等があり、鶏糞処理装置としては適用し難い。
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−２９０７３８公報（第３〜５頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−２５４４７９公報（第３、４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図２に示すように、有機廃棄物及び有機廃水の処理システムの基本的な考え方の例や、有機固形廃棄物の湿式酸化処理にかかる装置の例は従来示されているが、鶏糞のような処理困難な無機、有機の固形物を多量に含有する有機廃棄物を、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理するには、まだ解決されなければならない問題が多かった。
【００１９】
本発明は、鶏糞を、その含有する無機、有機の固形物による支障なく支障なく十分に酸化分解し、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理できる、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされ、下記の（１）から（５）の手段を提供するものであり、以下、特許請求の範囲に記載の順に説明する。
【００２１】
（１）その第１の手段として、鶏糞と水を攪拌して流動化させる攪拌タンクと、同攪拌タンクから供給された前記流動化した鶏糞から無機固形物を分離する遠心分離機と、同遠心分離機から供給された前記無機固形物を分離した鶏糞の固形有機物を磨砕し同鶏糞をスラリー化する磨砕機と、同スラリー化した鶏糞が連続的に供給されるとともに酸素または空気が供給されて亜臨界状態で前記鶏糞を湿式酸化分解処理する酸化分解処理炉とを有してなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【００２２】
（２）第２の手段としては、第１の手段の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記遠心分離機で分離された無機固形物を水で洗浄する洗浄装置を有し、同洗浄装置からの洗浄廃水を前記酸化分解処理炉において湿式酸化分解処理するように構成されてなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【００２３】
（３）また、第３の手段として、第２の手段の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記スラリー化した鶏糞は前記洗浄廃水を含む水を加えて所定の濃度に調整されて前記酸化分解処理炉に供給されるように構成されてなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【００２４】
（４）第４の手段として、第１の手段ないし第３の手段のいずれかの鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記磨砕機は前記鶏糞の固形有機物を粒度１００μｍから１０μｍに磨砕するものであることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【００２５】
（５）第５の手段として、第１の手段ないし第３の手段のいずれかの鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記亜臨界状態は略、３１０℃、１４ＭＰａであることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
（１）特許請求の範囲に記載の請求項１の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を上記第１の手段のように構成したので、鶏糞は水とともに攪拌タンクで攪拌混合され流動化されるため遠心分離機での無機固形物の分離除去が十分に行われ、続く工程の磨砕や湿式酸化分解反応に支障がなくなり、磨砕機で磨砕されて微小粒度化された固形有機物を含む鶏糞スラリーとなるため羽根も含めて十分な酸化分解反応が得られ、鶏糞を環境に無害で臭気の問題のない排気と排水に変えて放出処理が可能となる。また、遠心分離機で分離された無機固形物は別途の処理で利用可能となる。
【００２７】
すなわち、貝殻、砂等の多量の無機固形物や、羽根等の分解処理され難い固体有機物を含む特有の条件の鶏糞を、支障なく十分に酸化分解し、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理でき、回収した無機固形物の利用も可能な鶏糞の湿式酸化分解処理装置となる。
【００２８】
（２）請求項２の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を上記第２の手段のように構成したので、請求項１の発明の作用効果に加え、遠心分離機で分離された鶏糞中の無機固形物は、洗浄機において洗浄されて、環境に無害で且つ臭気も問題ない状態の洗浄済無機固形物となり、再利用やコンクリート骨材等に用いることができる。そして、洗浄廃水は、湿式酸化分解処理がなされるので鶏糞の成分が処理されずに放出されることがない鶏糞の湿式酸化分解処理装置となる。
【００２９】
（３）請求項３の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を上記第３の手段のように構成したので、請求項２の発明の作用効果に加え、洗浄廃水を無駄なく利用できるとともに、所定の濃度に濃度調整済み鶏糞スラリーが酸化分解処理炉に供給されるので、温度条件、反応条件が安定し好ましい亜臨界状態での湿式酸化分解処理がなされる。
【００３０】
（４）請求項４の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理装置を上記第４の手段のように構成したので、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明の作用効果に加え、分解し難い固形有機物の、より確実で良好な湿式酸化分解処理が得られる。
【００３１】
（５）請求項５の発明によれば、鶏糞の湿式酸化分解処理方法を上記第５の手段のように構成したので、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明の作用効果に加え、亜臨界水の酸化特性、溶解特性が高い性質を十分に利用でき、より好ましい酸化分解反応が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明を実施するための最良の形態として、以下に実施例１を説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１に基づいて本発明の実施例１に係る鶏糞の湿式酸化分解処理装置を説明する。図１は本実施例の鶏糞の湿式酸化分解処理装置の主要部構成概要図である。
【００３４】
図１において、１は攪拌タンクであり、適宜のタンク、ホッパー等に貯留された処理対象の鶏糞ａ１が適宜のコンベア等によって投入され、適宜の水供給源から水ｗ１が給水され、鶏糞ａ１と水ｗ１とを攪拌混合して鶏糞ａ１を水ｗ１に十分に分散、溶解させ、濃度および粘度を低下させて流動化させ、次の遠心分離処理工程を容易にするためのものである。攪拌タンク１の下流側には遠心分離機２が接続し、攪拌タンク１から流動化した鶏糞ａ１が供給され、遠心力により鶏糞ａ１中の貝殻、砂等の無機固形物ｆ１を分離除去する。
【００３５】
遠心分離機２で無機固形物ｆ１を分離除去された鶏糞ａ２は、磨砕機３に供給され、鶏糞ａ１中の固形有機物が微小粒度（好ましくは１００μｍ以下から１０μｍ）に磨砕されてスラリー化され、微細化された固形有機物を含む鶏糞スラリーｂ１となり、濃度調整タンク４に送られる。
【００３６】
濃度調整タンク４は、磨砕機３からの鶏糞スラリーｂ１と、適宜の水供給源からの水ｗ２と、必要に応じて加えられる苛性ソーダ水溶液等の添加剤ｃとが供給され、あるいはさらに後述の高温洗浄機１４からの洗浄廃水ｗ４が供給され、次工程の湿式酸化分解処理に好ましい所定の濃度の濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２を製造するものである。濃度調整は図示しない濃度検出器と、その検出信号に基づき鶏糞スラリーｂ１、水Ｗ２、添加剤ｃ、洗浄廃水Ｗ４のそれぞれの供給手段（弁、ポンプ等）を制御する制御装置によってバッチ的に行われる。
【００３７】
濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２は一旦フィードタンク５に移された後、高圧ポンプ６によって亜臨界条件の所期の高圧（例えば略１４ＭＰａ）に昇圧されて連続的に酸化分解処理炉７に送られる。高圧ポンプ６から酸化分解処理炉７への供給ライン８には予熱器９が設けられ、供給される濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２を所定の供給温度（例えば１８０℃）に昇温する。
【００３８】
本実施例の酸化分解処理炉７は、略３００℃以上、１３〜１５ＭＰａ、好ましくは略３１０℃、１４ＭＰａの亜臨界条件で湿式酸化分解処理を行う高圧密閉容器で形成された反応塔７ａを上流側に、触媒塔７ｂを下流側に直列に接続した構成としている。反応塔７ａは、処理対象である濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２と、高圧の酸素ｄが供給され亜臨界状態で湿式酸化分解処理を行い固形有機物を可溶化し約７０％の有機物を分解する。触媒塔７ｂは同様亜臨界状態で触媒酸化による湿式酸化分解処理を行うもので、有機廃棄物の亜臨界状態での湿式酸化分解と無機化に、材質、触媒作用ともにより適したルテニウム、パラジウムなどによる触媒が充填されており、高圧の酸素ｄが供給され、触媒に接触させることにより、触媒塔７ｂ内での触媒を伴う酸化分解反応よって、酢酸イオン等の中間生成物を含む残り約３０％の有機物を略完全に酸化分解して無機化し、また中間生成物に含まれる硝酸イオン、亜硝酸イオン等も低分子にまで完全に酸化分解し、炭酸ガスＣＯ２、窒素ガスＮ２、水Ｈ２Ｏ、残余の酸素Ｏ２を主成分とする環境に無害な臭気の問題もない生成物ｅにする。
【００３９】
なお、酸素ｄに代えて酸化作用に十分な酸素量となる空気を高圧下で供給してもよいが、本実施例においては、以下、酸素を供給する構成で説明する。空気を供給する場合は、生成物ｅ中には空気を構成する他の気体が含まれる。
【００４０】
亜臨界状態の湿式酸化分解処理は、亜臨界水の酸化特性、溶解特性が高い性質を積極的に利用するためのものであり、略３１０℃、１４ＭＰａの亜臨界状態ではその性質を十分に利用でき、より好ましい酸化分解反応が得られる。
【００４１】
また、酸化分解処理炉７を構成する反応塔７ａ、触媒塔７ｂはともに、外殻に図示しない電気式、熱油式等のヒーターを備えており、酸化分解処理のスタートアップ時に酸化分解処理炉７を早急に亜臨界状態の酸化分解反応が可能な状態とする。なお、酸化分解反応は発熱反応なので、反応開始後は同ヒーターを停止できる。
【００４２】
本実施例において酸化分解処理炉７は、上流側に反応塔７ａ、下流側に触媒塔７ｂを直列に接続した構成としているが、酸化分解処理炉７の構成はそれに限定されず、他の構成であってもよい。
【００４３】
酸化分解処理炉７から略３１０℃で排出ライン１０に出た生成物ｅは、排出ライン１０に介装された冷却器１１で熱を回収されて、好ましい所定の冷却後温度（例えば、４０〜７０℃）まで冷却される。回収された回収熱ｈは予熱器９において濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２を予熱するのに用いることがでる。その場合、予熱器９と冷却器１１は一体に構成された熱交換器を構成してもよく、別個に設けて回収熱ｈを移動させる構成にしてもよい。
【００４４】
冷却器１１の下流には圧力調整弁や絞り機構等による圧力調整装置１２が設けられ生成物ｅを所定の圧（例えば、大気圧）まで降圧して下流の気液分離器１３へ送る。圧力調整装置１２はまた、その上流側を所期の高圧（略１４ＭＰａ）に保持するものである。
【００４５】
降温、降圧された生成物ｅは気液分離器１３において、環境に無害な、炭酸ガスＣＯ２、窒素ガスＮ２、残余の酸素Ｏ２等を主成分とする排気ｇと、排水ｗ３とに分離され、放出される。
【００４６】
一方、遠心分離機２で分離された貝殻、砂等の無機固形物ｆ１は、高温洗浄機１４において水ｗ１によって高温洗浄されて付着した鶏糞ａ１の有機物が分離され、洗浄済無機固形物ｆ２として取り出される。無機固形物ｆ１の洗浄は、常温水でも可能であるが、常温以上沸点以下（４０℃〜１００℃程度）の高温水で行うのがより効果的である。また、洗浄水の加熱は適宜の方式でよいが、酸化分解処理炉７の生成物ｅからの回収熱ｈを利用することもできる。
【００４７】
洗浄済無機固形物ｆ２は、鶏糞ａ１中に大量に含まれていた貝殻や砂等であり、高温洗浄によって環境に無害で且つ臭気も問題ない状態になっているので、さらに乾燥後、再利用やコンクリート骨材等に用いることができる。なお、高温洗浄機１４で用いる水としては、前述の酸化分解処理炉７の生成物ｅから分離された排水ｗ３も用いることができる。
【００４８】
鶏糞ａ１の有機廃棄物成分を含む洗浄後の洗浄廃水ｗ４は、洗浄廃水ｗ４中に残る無機固形物ｆ１の再混入を防ぐ為、適宜なフィルター装置１５を介して濃度調整タンク４に送られ、前述のように鶏糞スラリーｂ１の濃度調整に用いられ濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２として酸化分解処理炉７に供給されて湿式酸化分解処理がなされる。なお、図示しないが、洗浄廃水ｗ４の一部または全部を、攪拌タンク１へ投入する水ｗ１の一部または全部に代えて用いてもよい。
【００４９】
以上のような、本実施例の鶏糞の湿式酸化分解処理装置によれば、処理対象である鶏糞ａ１は、水ｗ１とともに攪拌タンク１で攪拌混合され濃度および粘度を低下させ流動化されるので、遠心分離機２での砂、貝殻等の無機固形物ｆ１の分離除去が十分に行われ、後工程の磨砕や湿式酸化分解処理を支障なく行うことができる。
【００５０】
無機固形物ｆ１を分離除去された鶏糞ａ２はその固形有機物が磨砕機３で磨砕され、微小粒度化された固形有機物を含む鶏糞スラリーｂ１となるので、単なる破砕、切断による小粒化、小片化ではなしえない酸化分解反応が得られ、通常は分解し難くプロセスの閉塞等の障害を起こす恐れのある羽根も磨砕されることで十分な酸化分解反応を受け、可溶化され、さらに他の固形有機物と同様に分解される。特に磨砕機３によって固形有機物を粒度１００μｍから１０μｍに磨砕すれば、分解し難い固体有機物の、より確実に良好な湿式酸化分解処理が得られる。
【００５１】
また、濃度調整タンク４により所定の濃度の濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２とされるので、酸化分解処理炉７での温度条件、反応条件が安定し好ましい亜臨界状態での湿式酸化分解処理がなされる。
【００５２】
本実施例の酸化分解処理炉７は、亜臨界水の酸化特性、溶解特性が高い性質を積極的に利用するためのものであり、略３１０℃、１４ＭＰａの亜臨界状態ではその性質を十分に利用でき、より好ましい酸化分解反応が得られる。
【００５３】
また、酸化分解処理炉７から略３１０℃で出た生成物ｅは、冷却器１１で熱を回収されて、好ましい所定の冷却後温度まで冷却されるとともに、回収された回収熱ｈは予熱器９において濃度調整済み鶏糞スラリーｂ２を予熱するのに用いることができ、亜臨界状態の温度条件を保持するのに寄与でき、エネルギー効率が向上する。
【００５４】
従って、鶏糞ａ１は酸化分解処理炉７で環境に無害な、炭酸ガスＣＯ２、窒素ガスＮ２、残余の酸素Ｏ２等と水Ｈ２Ｏとを主成分とする生成物ｅとなり、排気ｇと排水ｗ４として放出処理が可能となる。
【００５５】
また、遠心分離機２で分離された鶏糞ａ１中の無機固形物ｆ１は、高温洗浄機１４において高温洗浄されて、環境に無害で且つ臭気も問題ない状態の洗浄済無機固形物ｆ２となり、再利用やコンクリート骨材等に用いることができる。そして、無機固形物ｆ１の洗浄廃水ｗ４は、濃度調整タンク４、または攪拌タンク１に送られて、湿式酸化分解処理がなされるので鶏糞ａ１の成分が処理されずに放出されることがない。
【００５６】
以上のように、貝殻、砂等の多量の無機固形物や、羽根等の分解処理され難い固体有機物を含む特有の条件の鶏糞ａ１を、支障なく十分に酸化分解し、低コスト、短時間で、環境に負荷を与えることなく無害に処理でき、さらにエネルギーロスを低減し、回収した無機固形物の利用も可能な鶏糞の湿式酸化分解処理装置となる。
【００５７】
以上、本発明を図示の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。例えば、上述のように、酸素ｄに代えて空気を供給するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例１に係る鶏糞の湿式酸化分解処理装置の主要部構成概要図である。
【図２】従来の有機廃棄物及び有機廃水の処理システムの構成概要図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 攪拌タンク
２ 遠心分離機
３ 磨砕機
４ 濃度調整タンク
５ フィードタンク
６ 高圧ポンプ
７ 酸化分解処理炉
７ａ 反応塔
７ｂ 触媒塔
８ 供給ライン
９ 予熱器
１０ 排出ライン
１１ 冷却器
１２ 圧力調整装置
１３ 気液分離器
１４ 高温洗浄機
１５ フィルター装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鶏糞と水を攪拌して流動化させる攪拌タンクと、同攪拌タンクから供給された前記流動化した鶏糞から無機固形物を分離する遠心分離機と、同遠心分離機から供給された前記無機固形物を分離した鶏糞の固形有機物を磨砕し同鶏糞をスラリー化する磨砕機と、同スラリー化した鶏糞が連続的に供給されるとともに酸素または空気が供給されて亜臨界状態で前記鶏糞を湿式酸化分解処理する酸化分解処理炉とを有してなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記遠心分離機で分離された無機固形物を水で洗浄する洗浄装置を有し、同洗浄装置からの洗浄廃水を前記酸化分解処理炉において湿式酸化分解処理するように構成されてなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記スラリー化した鶏糞は前記洗浄廃水を含む水を加えて所定の濃度に調整されて前記酸化分解処理炉に供給されるように構成されてなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記磨砕機は前記鶏糞の固形有機物を粒度１００μｍから１０μｍに磨砕するものであることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記亜臨界状態は略、３１０℃、１４ＭＰａであることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項１】
鶏糞と水を攪拌して流動化させる攪拌タンクと、同攪拌タンクから供給された前記流動化した鶏糞から無機固形物を分離する遠心分離機と、同遠心分離機から供給された前記無機固形物を分離した鶏糞の固形有機物を磨砕し同鶏糞をスラリー化する磨砕機と、同スラリー化した鶏糞が連続的に供給されるとともに酸素または空気が供給されて亜臨界状態で前記鶏糞を湿式酸化分解処理する酸化分解処理炉とを有してなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記遠心分離機で分離された無機固形物を水で洗浄する洗浄装置を有し、同洗浄装置からの洗浄廃水を前記酸化分解処理炉において湿式酸化分解処理するように構成されてなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記スラリー化した鶏糞は前記洗浄廃水を含む水を加えて所定の濃度に調整されて前記酸化分解処理炉に供給されるように構成されてなることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記磨砕機は前記鶏糞の固形有機物を粒度１００μｍから１０μｍに磨砕するものであることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鶏糞の湿式酸化分解処理装置において、前記亜臨界状態は略、３１０℃、１４ＭＰａであることを特徴とする鶏糞の湿式酸化分解処理装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−２３１１１８（Ｐ２００６−２３１１１８Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４５８１３（Ｐ２００５−４５８１３）
【出願日】平成１７年２月２２日（２００５．２．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２２日（２００５．２．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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