有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统，其能够统一处理形成堆肥时产生的发酵气体和燃烧堆肥时产生的燃烧气体，效果好且效率高地实施除臭措施和脱硫措施。本发明是一种有机性废弃物的处理方法，具有：堆肥化工序，其使有机性废弃物发酵，获得堆肥；燃烧工序，其使所述堆肥燃烧；水吸收工序，其使所述堆肥化工序中产生的碱性发酵气体吸收到水中，获得发酵气体溶解液；第1中和反应工序，其使所述燃烧工序中产生的酸性燃烧气体与所述发酵气体溶解液发生反应，获得燃烧气体溶解液；以及第2中和反应工序，其使所述燃烧气体溶解液与所述发酵气体发生反应。
【专利说明】有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统。
【背景技术】
[0002]在下水污泥等有机性废弃物的处理中，该有机性废弃物会通过微生物的发酵分解形成堆肥，该堆肥无法用于耕地时会实施燃烧处理。在这种有机性废弃物的处理方法中，由于在形成堆肥时会产生含有氨气等的发酵气体，所以要求对该发酵气体实施除臭措施。此外，由于在对该堆肥进行燃烧处理时会产生含有亚硫酸气等的燃烧气体，所以也要求对该燃烧气体实施除臭措施和脱硫措施。进而，近年来从环保问题的观点出发，已经强烈要求提高这种有机性废弃物处理方法的效率。
[0003]在这种有机性废弃物的处理方法中，作为同时对应上述除臭措施和环保问题的手段，可列举例如一种湿润性有机质废弃物的处理方法及其处理系统(日本专利特开2004-262729号公报等)，其特征在于，利用好氧性微生物使湿润性有机质废弃物进行发酵，在温风干燥后生成堆肥物，并在还原环境下热分解该堆肥物的至少一部分并进行赋活处理，在生成活性碳化物后，将该活性碳化物的一部分导入在堆肥化反应时产生的臭气气体的排出路径中，使其除臭，并且混合到湿润性有机质废弃物中，促进堆肥化反应。
[0004]但是，上述 湿润性有机质废弃物的处理方法及其处理系统中，并未提到在堆肥热分解处理中产生的燃烧气体的处理和对策。此外，由于在该湿润性有机质废弃物的处理方法及其处理系统中，使固体的碳化物和气体的臭气气体高速接触，所以两者的反应并不充分，不能有效地进行除臭。也就是说，尚未提供一种能够统一处理上述发酵气体和燃烧气体，并效果好且效率高地实施除臭措施和脱硫措施的有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]【专利文献I】日本专利特开2004-262729号公报
【发明内容】
[0008]发明拟解决的问题
[0009]本发明鉴于上述问题开发而成，其目的在于提供一种有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统，其能够统一处理有机性废弃物形成堆肥时产生的发酵气体和燃烧堆肥时产生的燃烧气体，效果好且效率高地实施除臭措施和脱硫措施。
[0010]为解决所述课题，本发明提供一种有机性废弃物的处理方法，具有:
[0011]堆肥化工序，其使有机性废弃物发酵，获得堆肥；
[0012]燃烧工序，其使所述堆肥燃烧；
[0013]水吸收工序，其使所述堆肥化工序中产生的碱性发酵气体吸收到水中，获得发酵气体溶解液；[0014]第I中和反应工序，其使所述燃烧工序中产生的酸性燃烧气体与所述发酵气体溶解液发生反应，获得燃烧气体溶解液；以及
[0015]第2中和反应工序，其使所述燃烧气体溶解液与所述发酵气体发生反应。
[0016]该有机性废弃物的处理方法中，使含有大量水蒸气与氨气等的碱性发酵气体与含有大量亚硫酸气等的酸性燃烧气体发生反应，并进行处理。具体而言，该有机性废弃物的处理方法可在水吸收工序中，使堆肥化工序中产生的碱性发酵气体吸收到水中，作为发酵气体溶解液进行有效处理。此外,如果在水吸收工序中从外部供水,则该供水能够使发酵气体中的水蒸气凝缩，产生新的水，从而减少供水量，因此能够减少整个处理工序的排水量。进而，该有机性废弃物的处理方法中，在所述第I中和反应工序中使上述碱性发酵气体溶解液与燃烧工序中产生的酸性燃烧气体发生中和反应，并作为弱酸性燃烧气体溶解液进行处理后，在第2中和反应工序中使该弱酸性燃烧气体溶解液与所述碱性发酵气体发生中和反应并进行处理。也就是说，该有机性废弃物的处理方法无需另外准备用来处理发酵气体的酸性药剂和用来处理燃烧气体的碱性药剂，仅需通过第I中和反应工序和第2中和反应工序这2个阶段的简单的中和反应工序，即可统一处理发酵气体和燃烧气体，能够效果好且效率闻地实施除臭和脱硫。
[0017]该有机性废弃物的处理方法还可以具有:热交换工序，其通过所述燃烧工序中产生的燃烧热量与大气的热交换，获得加热空气；以及干燥工序，其使所述加热空气与所述堆肥化工序中具有高含水率的有机性废弃物接触，使该具有高含水率的有机性废弃物进行干燥。在该有机性废弃物的处理方法的整个工序中处于以下状态:即上述碱性发酵气体多于酸性燃烧气体，并且燃烧气体的中和反应量少于该发酵气体。因此，由于该有机性废弃物的处理方法具有干燥工序，所以能够使通过热交换工序获得的加热空气与所述堆肥化工序中具有高含水率的有机性废弃物接触，减少具有高含水率的有机性废弃物的含水率，抑制因该有机性废弃物中的微生物而产生的发酵分解。因此，该有机性废弃物的处理方法能够减少堆肥化工序中发酵气体的产生量，使中和反应量取得均衡，并且实现化学当量的平衡。此夕卜，由于该有机性废弃物的处理方法具有干燥工序，所以能够利用加热空气减少具有高含水率的有机性废弃物的含水率使其干燥，并促进其形成堆肥，同时还能够有效利用燃烧工序中产生的排热。进而，由于该加热空气会与具有高含水率且温度低的有机性废弃物接触，所以该有机性废弃物的处理方法能够防止在堆肥化工序中发生起火事故。
[0018]该有机性废弃物的处理方法还可具有蒸发工序，其使所述加热空气与所述第I中和反应工序中的水分接触，使该水分蒸发。由于该有机性废弃物的处理方法具有蒸发工序，所以能够使所述第I中和反应工序中发酵气体溶解液中和燃烧气体溶解液中的水分与所述加热空气接触并使其蒸发，减少该有机性废弃物的处理方法的整个工序的排水量，同时还能够有效利用燃烧工序中产生的排热。此外，所述第I中和反应工序中能够获得硫酸铵等中和反应物，液温越高则该中和反应物的可溶性越高。也就是说，由于该有机性废弃物的处理方法具有蒸发工序，所以能够通过所述加热空气的加热来提高第I中和反应工序中硫酸铵等反应物的可溶性，同时调高浓度，有效且容易地处理该反应物。虽然一般在亚硫酸气与铵的中和反应中，会先生成亚硫酸铵，但在各中和反应工序中，由于在气体中含有氧，所以最终会因氧化反应而生成硫酸铵。
[0019]此外，为解决所述课题，本发明提供一种有机性废弃物的处理系统，具有:[0020]堆肥化装置，其使有机性废弃物发酵，获得堆肥；
[0021 ] 燃烧炉，其使所述堆肥燃烧；
[0022]发酵气体处理塔，其使所述堆肥化装置中产生的碱性发酵气体吸收到水中，获得发酵气体溶解液；
[0023]燃烧气体处理塔，其使所述燃烧炉中产生的酸性燃烧气体与所述发酵气体溶解液发生反应，获得燃烧气体溶解液；
[0024]发酵气体溶解液供给部，其将所述发酵气体溶解液供给到燃烧气体处理塔；以及
[0025]燃烧气体溶解液供给部，其将所述燃烧气体溶解液供给到发酵气体处理塔。
[0026]该有机性废弃物的处理系统中，使含有大量水蒸气与氨气等的碱性发酵气体与含有大量亚硫酸气等的酸性燃烧气体发生反应，并进行处理。具体而言，该有机性废弃物的处理系统可在发酵气体处理塔中，使堆肥化装置中产生的碱性发酵气体吸收到水中，作为发酵气体溶解液进行有效处理。此外，如果在发酵气体处理塔中从外部供水，则该供水能够使发酵气体中的水蒸气凝缩，产生新的水，从而减少供水量，因此能够减少整个处理系统的排水量。进而，该有机性废弃物的处理系统中，利用发酵气体溶解液供给部将所述发酵气体溶解液供给到燃烧气体处理塔，因此能够使上述碱性发酵气体溶解液与燃烧炉中产生的酸性燃烧气体发生中和反应，作为弱酸性燃烧气体溶解液进行处理。接着，该有机性废弃物的处理系统中,利用燃烧气体溶解液供给部将所述燃烧气体溶解液供给到发酵气体处理塔，由此使上述弱酸性发酵气体溶解液与所述碱性发酵气体发生中和反应并进行处理。也就是说，该有机性废弃物的处理系统无需另外准备用来处理发酵气体的酸性药剂和用来处理燃烧气体的碱性药剂，仅需通过发酵气体处理塔、发酵气体溶解液供给部、燃烧气体处理塔、以及燃烧气体溶解液供给部这一简单结构，即可统一处理发酵气体和燃烧气体，效果好且效率闻地实施除臭和脱硫。
[0027]该有机性废弃物的处理系统还可以具有:热交换器，其通过所述燃烧炉中产生的燃烧热量与大气的热交换，获得加热空气，使所述加热空气与所述堆肥化装置中具有高含水率的有机性废弃物接触，并使该具有高含水率的有机性废弃物进行干燥。在该有机性废弃物的整个处理系统中处于以下状态:即上述碱性发酵气体多于酸性燃烧气体，并且燃烧气体的中和反应量少于该发酵气体。因此，由于该有机性废弃物的处理系统具有热交换器，所以能够使通过热交换器获得的加热空气与所述堆肥化装置中具有高含水率的有机性废弃物接触，减少具有高含水率的有机性废弃物的含水率，抑制因该有机性废弃物中的微生物而产生的发酵分解。因此，该有机性废弃物的处理系统能够减少堆肥化装置中发酵气体的产生量，使中和反应量得到均衡，并且实现化学当量的平衡。此外，由于该有机性废弃物的处理系统具有热交换器，所以能够利用加热空气减少具有高含水率的有机性废弃物的含水率使其干燥，并促进其形成堆肥，同时还能够有效利用燃烧炉中产生的排热。进而，由于该加热空气会与具有高含水率且温度低的有机性废弃物接触，所以该有机性废弃物的处理系统能够防止在堆肥化装置中发生起火事故。
[0028]该有机性废弃物的处理系统还可使所述加热空气与所述燃烧气体处理塔中的水分接触，使该水分蒸发。由于该有机性废弃物的处理系统具有热交换器，所以能够使加热空气与所述燃烧气体处理塔中发酵气体溶解液中和燃烧气体溶解液中的水分接触并使其蒸发，减少该有机性废弃物的整个处理系统的排水量，同时还能够有效利用燃烧炉中产生的排热。此外，所述燃烧气体处理塔中能够获得硫酸铵等中和反应物，液温越高则该中和反应物的可溶性越高。也就是说，由于该有机性废弃物的处理系统具有热交换器，所以能够通过所述加热空气的加热提高燃烧气体处理塔中硫酸铵等反应物的可溶性，同时调高浓度，有效且容易地处理该反应物。
[0029]发明的效果
[0030]如上所述，由于本发明的有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统中，使上述碱性发酵气体溶解液与酸性燃烧气体发生中和反应，并作为弱酸性燃烧气体溶解液进行处理后，使该弱酸性燃烧气体溶解液与碱性发酵气体发生中和反应并进行处理，所以能够解决现有的课题即统一处理发酵气体和燃烧气体，并且效果好且效率高地实施除臭和脱硫。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是表示本发明的第I实施方式的有机性废弃物的处理系统的概略结构图。
[0032]图2是表示本发明的第2实施方式的有机性废弃物的处理系统的概略结构图。
【具体实施方式】
[0033]以下参照相应图纸详细说明本发明的实施方式。另外，本发明并不限定于这些实施方式。
[0034]1.有机性废弃物的处理方法
[0035]该有机性废弃物的处理方法主要具有堆肥化工序、燃烧工序、水吸收工序、第I中和反应工序、第2中和反应工序、热交换工序、干燥工序、以及蒸发工序。
[0036](堆肥化工序)
[0037]堆肥化工序是使有机性废弃物发酵，获得堆肥的工序。在该堆肥化工序中，会产生含有大量水蒸气和氨气等的碱性发酵气体。另外，作为该堆肥化工序中有机性废弃物的发酵手段，只要能够使有机性废弃物充分发酵并形成堆肥即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。此外，作为所述有机性废弃物的种类，并无特别限定，可列举例如下水污泥、食品废弃物、家庭垃圾、畜禽废弃物、农业废弃物、以及渔业废弃物等。
[0038]此外，所述堆肥化工序中的有机性废弃物从堆肥化开始时到发酵阶段初期时的含水率高，随着发酵的进行，含水率会逐渐降低。作为具有高含水率的有机性废弃物，其从该堆肥化开始时到发酵阶段初期的含水率约为例如60%?80%。另外，该具有高含水率的有机性废弃物的含水率也可以通过将利用堆肥化工序获得的堆肥与有机性废弃物混合来进行调节。
[0039](燃烧工序)
[0040]燃烧工序是使通过堆肥化工序获得的所述堆肥燃烧的工序。在该燃烧工序中，会产生含有大量亚硫酸气等的酸性燃烧气体。另外，作为该燃烧工序中堆肥的燃烧手段，只要能够使堆肥充分燃烧并进行处理即可，并无特别限定，可以使用焚烧和碳化等众所周知的手段。
[0041](水吸收工序)
[0042]水吸收工序是使所述堆肥化工序中产生的碱性发酵气体吸收到水中，获得发酵气体溶解液的工序。在该水吸收工序中，碱性发酵气体会吸收到水中，获得碱性发酵气体溶解液。此外，当从外部供给该水时，发酵气体中大量含有的水蒸气会因该供水而凝缩，产生新的水。另外，作为该水吸收工序中的供水手段，只要能够充分实现上述发酵气体在水中的吸收以及水蒸气的凝缩即可，并无特别限定，可以使用例如滴下和喷雾等供给方式、以及以连续或间断等时间实施的供给方式等众所周知的手段。
[0043](第I中和反应工序)
[0044]第I中和反应工序是使所述燃烧工序中产生的酸性燃烧气体与所述发酵气体溶解液发生反应，获得燃烧气体溶解液的工序。具体而言，第I中和反应工序是使上述碱性发酵气体溶解液与燃烧工序中产生的酸性燃烧气体发生中和反应并进行处理的工序。通过该碱性发酵气体溶解液与酸性燃烧气体的中和反应，能够获得弱酸性燃烧气体溶解液，同时能够获得它们的中和反应物，例如硫酸铵等。此外，该弱酸性燃烧气体溶解液的PH值不足7，具体而言，例如为5?6.5左右。另外，作为该第I中和反应工序中发酵气体溶解液与燃烧气体的反应手段，只要能够充分实施上述中和反应即可，并无特别限定，可以使用例如将发酵气体溶解液滴下或喷雾的供给方式、以及连续或间断地供给的方式等众所周知的手段。
[0045](第2中和反应工序)
[0046]第2中和反应工序是使所述燃烧气体溶解液与所述发酵气体发生反应并进行处理的工序。具体而言，第2中和反应工序是使上述弱酸性燃烧气体溶解液与堆肥化工序中产生的碱性发酵气体发生中和反应并进行处理的工序。与第I中和反应工序中相同,通过该弱酸性燃烧气体溶解液与碱性燃烧气体的中和反应，能够获得硫酸铵等中和反应物。另夕卜，作为该第2中和反应工序中燃烧气体溶解液与发酵气体的反应手段，只要能够充分实施上述中和反应即可，并无特别限定，可以使用例如将燃烧气体溶解液滴下或喷雾的供给方式、以及连续或间断地供给的方式等众所周知的手段。
[0047](热交换工序)
[0048]热交换工序是通过所述燃烧工序中产生的燃烧热量与大气的热交换，获得加热空气的工序。作为获得该热交换工序中的加热空气的手段，只要能够充分实现所述燃烧工序中产生的燃烧热量与大气的热交换即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。
[0049](干燥工序)
[0050]干燥工序是使所述加热空气与所述堆肥化工序中具有高含水率的有机性废弃物接触，使该具有高含水率的有机性废弃物干燥的工序。具体而言，如上所述，从堆肥化工序的堆肥化开始时到发酵阶段初期的有机性废弃物的含水率高，并且温度低。也就是说，干燥工序是使热交换工序中产生的加热空气与堆肥化工序中具有高含水率的有机性废弃物接触，使该具有高含水率的有机性废弃物的含水率降低，并提高温度使其干燥的工序。此外，该干燥工序中加热空气的温度约为例如100°c，低于下述蒸发工序中的加热空气。另外，作为使该干燥工序中具有高含水率的有机性废弃物干燥的手段，只要能够充分降低具有高含水率的有机性废弃物的含水率即可，并无特别限定，可以使用例如热风等众所周知的手段。
[0051](蒸发工序)
[0052]蒸发工序是使所述加热空气与所述第I中和反应工序中的水分接触，使该水分蒸发的工序。作为该第I中和反应工序中的水分，具体而言，可列举上述发酵气体溶解液中和燃烧气体溶解液中的水分。此外，该蒸发工序中加热空气的温度约为例如400°C，高于所述干燥工序中的加热空气。另外，作为使该第I中和反应工序中的水分蒸发的手段，只要能够充分蒸发该水分即可，并无特别限定，可以使用例如热风等众所周知的手段。
[0053](该有机性废弃物的处理方法的工序)
[0054]接着，以作用效果为中心，详细说明该有机性废弃物的处理方法中的一系列工序。
[0055]该有机性废弃物的处理方法中，在堆肥化工序中会由于有机性废弃物的发酵分解产生发酵气体，在燃烧工序中会由于堆肥的燃烧产生燃烧气体。该发酵气体是含有大量水蒸气和氨气等的碱性气体，另外燃烧气体是大量含有亚硫酸气等的酸性气体。首先，在水吸收工序中，碱性发酵气体会由于气体吸收反应吸收到水中并进行处理,获得发酵气体溶解液。此外，如果在水吸收工序中从外部供水，则发酵气体中大量含有的水蒸气会因该供水而凝缩，产生新的水，从而减少供水量，因此能够减少整个处理工序的排水量并且有效地利用水。进而，该有机性废弃物的处理方法中，在所述第I中和反应工序中使上述碱性发酵气体溶解液与燃烧工序中产生的酸性燃烧气体发生中和反应，并作为弱酸性燃烧气体溶解液进行处理后，在第2中和反应工序中使该弱酸性燃烧气体溶解液与上述碱性发酵气体发生中和反应，并且阶段性地进行处理。也就是说，该有机性废弃物的处理方法无需另外准备用来处理发酵气体的酸性药剂和用来处理燃烧气体的碱性药剂，仅需通过第I中和反应工序和第2中和反应工序这2个阶段的简单的中和反应工序，即可统一处理发酵气体和燃烧气体，效果好且效率高地实施除臭和脱硫。另外，作为通过该第I中和反应工序和第2中和反应工序获得的中和反应物所列举的上述硫酸铵可以从第I中反应工序或者第2中和反应工序中的任一种工序中排出，并且该中和反应物还可以用作土壌肥料。
[0056]此处，该有机性废弃物的处理方法的整个工序中处于以下状态:即含有大量氨气等的碱性发酵气体多于含有大量亚硫酸气等的酸性燃烧气体，并且燃烧气体的中和反应量少于该发酵气体。另外，如果降低堆肥化工序中上述具有高含水率的有机性废弃物的含水率，则可抑制因微生物引起的发酵分解，并且减少碱性发酵气体的产生量。也就是说，由于该有机性废弃物的处理方法具有干燥工序，所以能够使通过热交换工序获得的加热空气与堆肥化工序中具有高含水率的有机性废弃物接触，减少其含水率，抑制因该有机性废弃物中的微生物而产生的发酵分解，因此能够减少堆肥化工序中发酵气体的产生量，使中和反应量取得均衡，并且实现化学当量的平衡。此外，由于该有机性废弃物的处理方法具有干燥工序，所以能够利用加热空气减少具有高含水率的有机性废弃物的含水率使其干燥，并促进其形成堆肥，同时还能够有效利用燃烧工序中产生的排热。进而，由于该加热空气会与具有高含水率且温度低的有机性废弃物接触，所以该有机性废弃物的处理方法能够防止在堆肥化工序中发生起火事故。
[0057]此外，由于该有机性废弃物的处理方法具有蒸发工序，所以能够使所述加热空气与所述第I中和反应工序中发酵气体溶解液中和燃烧气体溶解液中的水分接触并使其蒸发，减少该有机性废弃物的处理方法的整个工序的排水量，同时还能够有效利用燃烧工序中产生的排热。此外，该第I中和反应工序中能够获得上述硫酸铵等中和反应物，液温越高则该中和反应物的可溶性越高。也就是说，由于该有机性废弃物的处理方法具有蒸发工序，所以能够通过所述加热空气的加热提高第I中和反应工序中硫酸铵等反应物的可溶性，同时调高浓度，有效且容易地处理该反应物。[0058]2.第I实施方式的有机性废弃物的处理系统
[0059]图1所示的第I实施方式的有机性废弃物的处理系统I主要具有堆肥化装置2、发酵气体导出部3、燃烧炉4、燃烧气体导出部5、发酵气体处理塔6、水供给部7、发酵气体溶解液供给部8、燃烧气体处理塔9、燃烧气体溶解液供给部10、第I热交换器11、第2热交换器12、以及加热空气供给部13。
[0060](堆肥化装置)
[0061]堆肥化装置2是使有机性废弃物P发酵，获得堆肥Q的构件。该堆肥化装置2主要具有发酵前段部14、发酵后段部15、以及大气供给部16，并且与下述加热空气供给部13连通。此外，在该堆肥化装置2中会产生含有大量水蒸气和氨气等的碱性发酵气体R。另夕卜，作为有机性废弃物P的种类，并无特别限定，可列举例如下水污泥、食品废弃物、家庭垃圾、畜禽废弃物、农业废弃物、以及渔业废弃物等。
[0062]发酵前段部14是使具有高含水率的有机性废弃物P发酵分解的构件。具体而言，堆肥化开始时的有机性废弃物P的含水率高，例如约为60%?80%，发酵前段部14是主要使该具有高含水率的有机性废弃物P发酵分解的构件。此外，发酵前段部14还具有与下述加热空气供给部13连通的构造。另外，可以将堆肥Q混合到该具有高含水率的有机性废弃物P中，调节有机性废弃物P的含水率。
[0063]发酵后段部15是使在发酵前段部14进行发酵和干燥并减少了含水率的有机性废弃物P进一步发酵分解的构件。具体而言，发酵后段部15是进一步减少该有机性废弃物P的含水率的构件，经过发酵前段部14投入到发酵后段部15时的有机性废弃物P的含水率会减少例如约50%。另外，经过该发酵后段部15结束堆肥化的堆肥Q的含水率会减少到例如 40%?30%。
[0064]大气供给部16是将来自外部的大气供给到发酵后段部15的构件。由于会通过该大气供给部16将来自外部的大气供给到发酵后段部15中的有机性废弃物P，因此堆肥化装置2能够促进有机性废弃物P的发酵分解和堆肥化。
[0065]另外，作为构成该堆肥化装置2的发酵前段部14、发酵后段部15、以及大气供给部16的种类和构造，只要能够使上述有机性废弃物P充分形成堆肥，并且从外部充分地供给大气即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。
[0066](发酵气体导出部)
[0067]发酵气体导出部3是将碱性发酵气体R导出到堆肥化装置2的外部的构件，该碱性发酵气体R通过有机性废弃物P的发酵分解自发酵前段部14和发酵后段部15产生。该碱性发酵气体R利用发酵气体导出部3导出到堆肥化装置2的外部，并且供给到下述发酵气体处理塔6。另外，作为该发酵气体导出部3的种类和构造，只要能够充分导出到上述发酵气体R的堆肥化装置2外部和供给到发酵气体处理塔6即可，并无特别限定，可以使用例如风扇等众所周知的手段。
[0068](燃烧炉)
[0069]燃烧炉4是使通过堆肥化装置2获得的堆肥Q燃烧的构件。该燃烧炉4主要具有堆肥燃烧部17和固气分离部18，并且与下述燃烧气体导出部5、加热空气供给部13连通。此外，在该燃烧炉4中，会产生含有大量亚硫酸气等的酸性燃烧气体S。
[0070]堆肥燃烧部17是燃烧通过堆肥化装置2获得的堆肥Q并进行处理的构件。在该堆肥燃烧部17中，可以全部燃烧堆肥Q并进行处理，也可以部分燃烧堆肥Q并进行处理。此夕卜，堆肥燃烧部17还具有透过下述固气分离部18与燃烧气体导出部5、加热空气供给部13连通的构造。
[0071]固气分离部18是将因堆肥Q的燃烧而产生的酸性燃烧气体S与灰成分进行分离的构件。具体而言，固气分离部18从上方排出酸性燃烧气体S，并且从下方排出灰成分。
[0072]另外，作为构成该燃烧炉4的堆肥燃烧部17、固气分离部18的种类和构造，只要能够充分地实施上述堆肥Q的燃烧处理以及燃烧气体S与灰成分的固气分离即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。此外，该燃烧炉4也可以是焚烧炉和碳化炉。
[0073](燃烧气体导出部)
[0074]燃烧气体导出部5是将酸性燃烧气体S导出到燃烧炉4的外部的构件，该酸性燃烧气体S通过堆肥Q的燃烧处理在固气分离部18分离后得到。该酸性燃烧气体S利用燃烧气体导出部5导出到燃烧炉4的外部，并且供给到下述燃烧气体处理塔9。另外，作为该燃烧气体导出部5的种类和构造，只要能够充分导出到上述燃烧气体S的燃烧炉4外部和供给到燃烧气体处理塔9即可，并无特别限定，可以使用例如风扇等众所周知的手段。
[0075](发酵气体处理塔)
[0076]发酵气体处理塔6是使所述堆肥化装置2中产生的碱性发酵气体R吸收到水T中，获得碱性发酵气体溶解液U的构件。该发酵气体处理塔6主要具有排烟部19，并且具有与下述水供给部7、发酵气体溶解液供给部8、以及燃烧气体溶解液供给部10连通的构造。另夕卜，作为该发酵气体处理塔6的种类和构造，只要能够充分实现上述碱性发酵气体R与水T的吸收反应以及下述中和反应即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。
[0077]排烟部19是从发酵气体处理塔6的上方伸出，将发酵气体处理塔6中经过下述中和反应处理后的气体排出到外部的构件。此外，该排烟部19与下述燃烧气体处理塔9的排烟部20连通。另外，作为排烟部19的种类和构造，只要能够将经过下述中和反应处理后的气体充分排出到外部即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。
[0078](水供给部)
[0079]水供给部7是从外部将水T供给到发酵气体处理塔6的构件。通过利用该水供给部7供给水T，发酵气体处理塔6内部的碱性发酵气体R会吸收到水中，获得碱性发酵气体溶解液U。此外，通过水供给部7供给到发酵气体处理塔6内部的水T会使发酵气体R中大量含有的水蒸气进行凝缩，因此能够在发酵气体处理塔6内部产生新的水。另外，作为该水供给部7中水T的供给手段，只要能够充分实现上述发酵气体R与水T的吸收反应以及水蒸气的凝缩即可，并无特别限定，可以使用例如滴下和喷雾等供给方式、以及以连续或间断等时间实施的供给方式等众所周知的手段。
[0080](发酵气体溶解液供给部)
[0081]发酵气体溶解液供给部8是将所述发酵气体处理塔6内部的发酵气体溶解液U供给到下述燃烧气体处理塔9的构件。作为该发酵气体溶解液供给部8的种类和构造，只要能够将发酵气体处理塔6内部的发酵气体溶解液U充分供给到下述燃烧气体处理塔9内部即可，并无特别限定，可以使用例如泵等众所周知的手段。另外，作为发酵气体溶解液供给部8中发酵气体溶解液U的供给手段，并无特别限定，可以使用例如滴下和喷雾等供给方式、以及以连续或间断等时间实施的供给方式等众所周知的手段。[0082](燃烧气体处理塔)
[0083]燃烧气体处理塔9是使所述燃烧炉4中产生的酸性燃烧气体S与所述发酵气体溶解液U发生反应，获得弱酸性燃烧气体溶解液V的构件。该燃烧气体处理塔9主要具有排烟部20和反应物排出部21，并且具有与所述发酵气体溶解液供给部8、下述燃烧气体溶解液供给部10连通的构造。另外，作为该燃烧气体处理塔9的种类和构造，只要能够使上述燃烧气体S与发酵气体溶解液U充分反应即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。此外，该弱酸性燃烧气体溶解液V的pH值不足7，具体而言，例如为5?6.5左右。
[0084]排烟部20是从燃烧气体处理塔9的上方伸出，将燃烧气体处理塔9中经过下述中和反应处理后的气体排出到外部的构件。此外，该排烟部20与所述发酵气体处理塔6的排烟部19连通。另外，作为排烟部20的种类和构造，只要能够将经过下述中和反应处理后的气体和加热空气充分排出到外部即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。
[0085]反应物排出部21是将燃烧气体处理塔9内部的通过中和反应产生的下述中和反应物排出到外部的构件。作为该反应物排出部21的种类和构造，只要能够将下述中和反应物从燃烧气体处理塔9内部充分排出到外部即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。
[0086](燃烧气体溶解液供给部)
[0087]燃烧气体溶解液供给部10是将所述燃烧气体处理塔9内部的燃烧气体溶解液V供给到发酵气体处理塔6的构件。作为该燃烧气体溶解液供给部10的种类和构造，只要能够将燃烧气体处理塔9内部的燃烧气体溶解液V充分供给到发酵气体处理塔6内部即可，并无特别限定，可以使用例如泵等众所周知的手段。此外，作为燃烧气体溶解液供给部10中燃烧气体溶解液V的供给手段，并无特别限定，可以使用例如滴下和喷雾等供给方式、以及以连续或间断等时间实施的供给方式等众所周知的手段。
[0088](第I热交换器)
[0089]第I热交换器11是通过所述燃烧炉4中产生的燃烧热量与大气的热交换，获得加热空气的构件。具体而言，该第I热交换器11是在从燃烧炉4产生并通过燃烧气体导出部5导出的燃烧气体S中的热量与利用下述加热空气供给部13供给自外部的大气之间进行热交换，获得加热空气的构件。如下所述，作为通过该第I热交换器11获得的加热空气的温度，只要能够减少堆肥化装置2的发酵前段部14中具有高含水率的有机性废弃物P的含水率即可，并无特别限定，例如约为100°C，低于通过下述第2热交换器12获得的加热空气。另外，作为该第I热交换器的种类和构造，只要能够在上述燃烧气体S中的热量与供给自外部的大气之间充分地实施热交换即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。
[0090](第2热交换器)
[0091]第2热交换器12是通过所述燃烧炉4中产生的燃烧热量与大气的热交换，获得加热空气的构件。具体而言，该第2热交换器12是在从燃烧炉4产生并通过燃烧气体导出部5导出的燃烧气体S中的热量与利用下述加热空气供给部13供给自外部的大气之间进行热交换，获得加热空气的构件。如下所述，作为通过该第2热交换器12获得的加热空气的温度，只要能够使燃烧气体处理塔9内部的发酵气体溶解液U中和燃烧气体溶解液V中的水分蒸发即可，并无特别限定，例如约为400°C，高于通过所述第I热交换器11获得的加热空气。另外，作为该第2热交换器的种类和构造，只要能够在上述燃烧气体S中的热量与供给自外部的大气之间充分地实施热交换即可，并无特别限定，可以使用众所周知的手段。
[0092](加热空气供给部)
[0093]加热空气供给部13是将通过第I热交换器11和第2热交换器12获得的加热空气分别供给到堆肥化装置2的发酵前段部14中具有高含水率的有机性废弃物P、燃烧气体处理塔9内部、以及排烟部19和排烟部20的合流部(未图示)的构件。具体而言，加热空气供给部13是将通过第I热交换器11获得的加热空气供给到发酵前段部14中具有高含水率的有机性废弃物P，并使其干燥的构件。进而，该加热空气供给部13是将通过第2热交换器12获得的加热空气与通过燃烧气体导出部5导出的燃烧气体S接触，从而将热量间接地施加到燃烧气体处理塔9内部，使燃烧气体处理塔9内部的发酵气体溶解液U中和燃烧气体溶解液V中的水分蒸发，同时将该加热空气供给到排烟部19和排烟部20的合流部的构件。另外，作为该加热空气供给部13的种类和构造，只要能够充分实现外部气体的取入和上述加热空气的供给即可，并无特别限定，可以使用例如风扇等众所周知的手段。
[0094](第I实施方式的有机性废弃物的处理系统的工序)
[0095]接着，以作用效果为中心，详细说明第I实施方式的有机性废弃物的处理系统I中的一系列工序。
[0096]在有机性废弃物的处理系统I中,在堆肥化装置2中会通过有机性废弃物P的发酵分解产生含有大量水蒸气和氨气等的碱性发酵气体R，该发酵气体R会通过发酵气体导出部3导出并供给到发酵气体处理塔6。在该发酵气体处理塔6中，利用水供给部7从外部供给水T，因此碱性发酵气体R会因气体吸收反应而吸收到水T中，并通过有效处理，获得碱性发酵气体溶解液U。此外，当在发酵气体处理塔6中利用水供给部7从外部供给水时，发酵气体R中大量含有的水蒸气会因该供水而凝缩，产生新的水。也就是说，有机性废弃物的处理系统I在发酵气体处理塔6中，使堆肥化装置2中产生的碱性发酵气体吸收到水中，并作为发酵气体溶解液U进行处理，同时从外部供给的水T能够使发酵气体R中的水蒸气凝缩，产生新的水，从而减少供水量，因此能够减少整个处理系统的排水量。而且，该碱性发酵气体溶解液U可以通过发酵气体溶解液供给部8导出并供给到燃烧气体处理塔9。另外，燃烧炉4中会因堆肥Q的燃烧而产生含有大量亚硫酸气等的酸性燃烧气体S，该燃烧气体S可通过燃烧气体导出部5导出并供给到燃烧气体处理塔9。在该燃烧气体处理塔9中，可以通过中和反应有效地处理利用发酵气体处理塔6的发酵气体溶解液供给部8供给的碱性发酵气体溶解液U与利用燃烧气体导出部5供给的酸性燃烧气体S，获得酸性燃烧气体溶解液V。另外，作为该中和反应物，可获得例如上述硫酸铵。此外，通过该燃烧气体处理塔9的中和反应，会生成经过中和反应处理后的气体，该气体可通过排烟部20排出到外部。
[0097]而且，燃烧气体处理塔9内部的上述酸性燃烧气体溶解液V会通过燃烧气体溶解液供给部10导出并供给到发酵气体处理塔6，与该发酵气体处理塔6内部的碱性发酵气体R发生中和反应，通过有效处理，获得硫酸铵等作为中和反应物。也就是说，有机性废弃物的处理系统I无需另外准备用来处理发酵气体R的酸性药剂和用来处理燃烧气体S的碱性药齐[J，仅需通过发酵气体处理塔6、发酵气体溶解液供给部8、燃烧气体处理塔9、以及燃烧气体溶解液供给部10这一简单结构，即可统一处理发酵气体R和燃烧气体S，效果好且效率高地实施除臭和脱硫。另外，通过该燃烧气体处理塔9的上述中和反应获得的中和反应物即硫酸铵等可通过反应物排出部21排出到外部，并用作土壌肥料。此外，通过该发酵气体处理塔6的中和反应，会生成经过中和反应处理后的气体，该气体可通过排烟部19排出到外部。
[0098]此处，该有机性废弃物的处理系统I整体处于以下状态:即含有大量水蒸气和氨气等的碱性发酵气体R多于含有大量亚硫酸气等的酸性燃烧气体S，燃烧气体S的中和反应量少于该发酵气体R。另外，如果降低堆肥化装置2的发酵前段部14中上述具有高含水率的有机性废弃物P的含水率，则可抑制因微生物引起的发酵分解，并且减少碱性发酵气体R的产生量。也就是说，有机性废弃物的处理系统I通过使用加热空气供给部13，使利用第I热交换器11获得的加热空气(例如约200°C )与堆肥化装置2的发酵前段部14中上述具有高含水率的有机性废弃物P接触，能够减少含水率，抑制因该有机性废弃物P中的微生物而产生的发酵分解。因此，有机性废弃物的处理系统I能够减少堆肥化装置2中发酵气体R的产生量，使中和反应量取得均衡，并且实现化学当量的平衡。此外，该有机性废弃物的处理系统I能够利用通过第I热交换器11获得的加热空气减少具有高含水率的有机性废弃物P的含水率使其干燥，促进其形成堆肥，同时还能够有效利用燃烧炉4中产生的排热。进而，由于利用该第I热交换器11获得的加热空气会与具有高含水率且温度低的有机性废弃物P接触，所以该有机性废弃物的处理系统I能够防止在堆肥化装置2中发生起火事故。
[0099]进而，有机性废弃物的处理系统I使用加热空气供给部13，使通过第2热交换器12获得的加热空气(例如约400°C )与通过燃烧气体导出部5导出并供给的燃烧气体S接触，将热量间接地施加到燃烧气体处理塔9内部，使燃烧气体处理塔9内部的发酵气体溶解液U中和燃烧气体溶解液V中的水分蒸发，从而在减少有机性废弃物的处理系统I整体的排水量的同时，有效利用燃烧炉4中产生的排热。此外，所述燃烧气体处理塔9中能够获得硫酸铵等中和反应物，液温越高则该中和反应物的可溶性越高。也就是说，有机性废弃物的处理系统I能够通过利用第2热交换器12获得的加热空气实施加热，提高燃烧气体处理塔9中硫酸铵等反应物的可溶性，同时调高浓度，有效且容易地处理该反应物。
[0100]另外，通过所述第2热交换器12获得的加热空气可以通过加热空气供给部13供给到燃烧炉4的堆肥燃烧部17。像这样，通过将利用第2热交换器12获得的加热空气供给到堆肥燃烧部17，有机性废弃物的处理系统I能够有效地利用燃烧炉4中产生的排热，并且维持有机性废弃物的处理系统I整体的热量平衡。
[0101]此外，通过所述第2热交换器12获得的加热空气可以通过加热空气供给部13供给到相互连通的排烟部19和排烟部20的合流部。像这样，通过将利用第2热交换器12获得的加热空气供给到排烟部19和排烟部20的合流部，有机性废弃物的处理系统I能够抑制因上述中和反应处理后的气体产生的白烟，同时还能够改善该排烟部19和排烟部20的合流部的排气扩散效果。
[0102]3.第2实施方式的有机性废弃物的处理系统
[0103]图2所示的第2实施方式的有机性废弃物的处理系统22主要具有堆肥化装置2、发酵气体导出部3、燃烧炉4、燃烧气体导出部5、发酵气体处理塔6、水供给部7、发酵气体溶解液供给部8、燃烧气体处理塔9、燃烧气体溶解液供给部10、第I热交换器11、第2热交换器12、以及加热空气供给部13，还具有发酵气体溶解液循环部23和燃烧气体溶解液循环部24。堆肥化装置2主要具有发酵前段部14、发酵后段部15、以及大气供给部16。燃烧炉4主要具有堆肥燃烧部17和固气分离部18。发酵气体处理塔6主要具有排烟部19。燃烧气体处理塔9主要具有排烟部20和反应物排出部21。另外，由于堆肥化装置2、发酵气体导出部3、燃烧炉4、燃烧气体导出部5、发酵气体处理塔6、水供给部7、发酵气体溶解液供给部8、燃烧气体处理塔9、燃烧气体溶解液供给部10、第I热交换器11、第2热交换器12、力口热空气供给部13、发酵前段部14、发酵后段部15、大气供给部16、堆肥燃烧部17、固气分离部18、排烟部19、排烟部20、反应物排出部21、有机性废弃物P、堆肥Q、发酵气体R、燃烧气体S、水T、发酵气体溶解液U、以及燃烧气体溶解液V与上述有机性废弃物的处理系统I中相同，所以使用相同符号并省略说明。此外，有机性废弃物的处理系统22中除发酵气体溶解液循环部23和燃烧气体溶解液循环部24以外的构成要素的作用效果与上述有机性废弃物的处理系统I中相同，因此省略说明。
[0104](发酵气体溶解液循环部)
[0105]发酵气体溶解液循环部23是将在发酵气体处理塔6中通过发酵气体R与水T的吸收反应获得的碱性发酵气体溶解液U暂时导出到发酵气体处理塔6外部，然后再次供给到发酵气体处理塔6内部，并且通过重复这一系列的导出和供给，使发酵气体溶解液U在发酵气体处理塔6中循环的构件。该发酵气体溶解液循环部23还具有与发酵气体溶解液供给部8连通的构造。另外，作为该发酵气体溶解液循环部23的种类和构造，只要能够使发酵气体溶解液U在发酵气体处理塔6中充分循环即可，并无特别限定，可以使用例如泵等众所周知的手段。
[0106](燃烧气体溶解液循环部)
[0107]燃烧气体溶解液循环24是将在燃烧气体处理塔9中通过燃烧气体R与发酵气体溶解液U的中和反应获得的弱酸性燃烧气体溶解液V暂时导出到燃烧气体处理塔9外部，然后再次供给到燃烧气体处理塔9内部，并且通过重复这一系列的导出和供给，使燃烧气体溶解液V在燃烧气体处理塔9中循环的构件。该燃烧气体溶解液循环部24还具有与燃烧气体溶解液供给部10连通的构造。另外，作为该燃烧气体溶解液循环部24的种类和构造，只要能够使燃烧气体溶解液V在燃烧气体处理塔9中充分循环即可，并无特别限定，可以使用例如泵等众所周知的手段。
[0108](第2实施方式的有机性废弃物的处理系统的工序)
[0109]接着，以作用效果为中心，详细说明第2实施方式的有机性废弃物的处理系统22中的一系列工序。
[0110]由于有机性废弃物的处理系统22具有发酵气体溶解液循环部23，所以除了水T和燃烧气体溶解液V以外，发酵气体溶解液U也会和发酵气体R接触，气体与液体的接触量比(L/G比)会增大，因此能够在不降低发酵气体处理塔6中发酵气体R发生中和反应时的效率的情况下，进一步提高气体吸收反应的效率。另外，由于有机性废弃物的处理系统22具有燃烧气体溶解液循环部24，所以除了水T和发酵气体溶解液U以外，燃烧气体溶解液V也会和燃烧气体S接触，气体与液体的接触量比(L/G比)会增大，因此能够在不降低燃烧气体处理塔9中燃烧气体S发生中和反应时的效率的情况下，进一步提高气体吸收反应的效率。
[0111]另外，本发明的有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统并不限定于所述实施方式。例如，本发明的有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统中，也可以使用能够检测发酵气体和燃烧气体的浓度(例如气体浓度和溶解液浓度等)，并根据该浓度调节水、发酵气体溶解液、以及燃烧气体溶解液的供给量和时间的机构，以及调节排热的温度和时间的机构。通过使用这种机构，本发明的有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统能够自动化地实现上述一系列的作用效果。
[0112]此外，例如在本发明的有机性废弃物的处理系统中，也能够从发酵气体处理塔排出上述中和反应物。
[0113]产业上的可利用性
[0114]如上所示，本发明的有机性废弃物的处理方法和有机性废弃物的处理系统可用于下水污泥、食品废弃物、家庭垃圾、畜禽废弃物、农业废弃物、以及渔业废弃物等的处理。
[0115]符号说明
[0116]1有机性废弃物的处理系统
2堆肥化装置
3发酵气体导出部
4燃烧炉
5燃烧气体导出部
6发酵气体处理塔
7水供给部
8发酵气体溶解液供给部
9燃烧气体处理塔
10燃烧气体溶解液供给部
11第I热交换器
12第2热交换器
13加热空气供给部
14发酵前段部
15发酵后段部
16大气供给部
17堆肥燃烧部
18固气分离部
19排烟部
20排烟部
21反应物排出部
22有机性废弃物的处理系统
23发酵气体溶解液循环部
24燃烧气体溶解液循环部P有机性废弃物`
Q堆肥
[0117]R发酵气体
S燃烧气体
T水
U发酵气体溶解液
V燃烧气体溶解液
【权利要求】
1.一种有机性废弃物的处理方法，具有: 堆肥化工序，其使有机性废弃物发酵，获得堆肥； 燃烧工序，其使所述堆肥燃烧； 水吸收工序，其使所述堆肥化工序中产生的碱性发酵气体吸收到水中，获得发酵气体溶解液； 第I中和反应工序，其使所述燃烧工序中产生的酸性燃烧气体与所述发酵气体溶解液发生反应，获得燃烧气体溶解液；以及 第2中和反应工序，其使所述燃烧气体溶解液与所述发酵气体发生反应。
2.如权利要求1所述的有机性废弃物的处理方法，其中，还具有 热交换工序，其通过所述燃烧工序中产生的燃烧热量与大气的热交换，获得加热空气；以及 干燥工序，其使所述加热空气与所述堆肥化工序中具有高含水率的有机性废弃物接触，使该具有高含水率的有机性废弃物干燥。
3.如权利要求1或2所述的有机性废弃物的处理方法，其中，还具有蒸发工序，其使所述加热空气与所述第I中和反应工序中的水分接触，并使该水分蒸发。
4.一种有机性废弃物的处理系统，具有: 堆肥化装置，其使有机性废弃物发酵，获得堆肥； 燃烧炉，其使所述堆肥燃烧； 发酵气体处理塔，其使所述堆肥化装置中产生的碱性发酵气体吸收到水中，获得发酵气体溶解液； 燃烧气体处理塔，其使所述燃烧炉中产生的酸性燃烧气体与所述发酵气体溶解液发生反应，获得燃烧气体溶解液； 发酵气体溶解液供给部，其将所述发酵气体溶解液供给到燃烧气体处理塔；以及 燃烧气体溶解液供给部，其将所述燃烧气体溶解液供给到发酵气体处理塔。
5.如权利要求4所述的有机性废弃物的处理系统，其中，还具有热交换器，其通过所述燃烧炉中产生的燃烧热量与大气的热交换，获得加热空气， 使所述加热空气与所述堆肥化装置中具有高含水率的有机性废弃物接触，并使该具有高含水率的有机性废弃物干燥。
6.如权利要求4或5所述的有机性废弃物的处理系统，其中，使所述加热空气与所述燃烧气体处理塔中的水分接触，并使该水分蒸发。
【文档编号】B09B3/00GK103619499SQ201180070349
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2011年5月19日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】泽井正和 申请人:株式会社泰科企划