沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)及沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在進(jìn)行沼氣發(fā)酵時(shí)，可以高效地分選出有機(jī)性廢棄物中所含有的各種異物的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)及沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法。該沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法包括：從有機(jī)性廢棄物原料中除去大型異物的第一分選工序（1）；向通過(guò)第一分選工序（1）除去了大型異物之后的有機(jī)性廢棄物注水并使其漿化，同時(shí)進(jìn)行攪拌，由此將漿液中的重量物沉淀分離并除去的第二分選工序（2）；將通過(guò)第二分選工序（2）除去了重量物之后的漿液過(guò)濾，由此將漿液中的微小的輕量物過(guò)濾分離而除去的第三分選工序（3）；以及將通過(guò)第三分選工序（3）除去了微小的輕量物之后的漿液中的微小的重量物分離而除去的第四分選工序（4）。
【專利說(shuō)明】沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)及沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)及沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，詳細(xì)而言，涉及可以高效地分選出有機(jī)性廢棄物中的異物的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)及沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，將廚余垃圾等有機(jī)性廢棄物制成漿狀并進(jìn)行溶解處理后，在沼氣發(fā)酵罐中進(jìn)行沼氣發(fā)酵，由此進(jìn)行生物氣體的回收(專利文獻(xiàn)1、2)。
[0003]有機(jī)性廢棄物中多混雜有固態(tài)物質(zhì)，因此，在進(jìn)行沼氣發(fā)酵時(shí)，首先通過(guò)破碎機(jī)對(duì)有機(jī)性廢棄物中的固態(tài)物質(zhì)進(jìn)行破碎處理。
[0004]有機(jī)性廢棄物中的固態(tài)物質(zhì)中多混雜各種異物，該異物不僅混雜有例如骨、貝殼、蛋殼、未烹調(diào)物等這樣的食品殘?jiān)?，而且還混雜有金屬片、陶器片、塑料片、塑料容器、箱、罐、沙子、雜志類等重量物和輕量物。目前，將含有這些作為固態(tài)物質(zhì)的異物的有機(jī)性廢棄物全部進(jìn)行破碎處理。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2002 - 273397號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2008 - 246462號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在以有機(jī)性廢棄物作為原料的沼氣發(fā)酵中，由于包含在有機(jī)性廢棄物中的各種異物，而在沼氣發(fā)酵罐中產(chǎn)生浮渣或堵塞配管，由此對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行帶來(lái)障礙。
[0008]因此，本發(fā)明的課題在于，提供沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)及沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其在進(jìn)行沼氣發(fā)酵時(shí)，可以高效地分選出有機(jī)性廢棄物中含有的各種異物。
[0009]本發(fā)明其它課題通過(guò)以下的記載進(jìn)行說(shuō)明。
[0010]上述課題通過(guò)如下各發(fā)明解決。
[0011]本發(fā)明第一方面提供一種沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)，其為在供應(yīng)至沼氣發(fā)酵之前從有機(jī)性廢棄物原料中除去異物的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，具有:
[0012]從有機(jī)性廢棄物中除去大型異物的第一分選裝置；
[0013]向通過(guò)所述第一分選裝置除去了大型異物之后的有機(jī)性廢棄物注水并使其漿化，同時(shí)進(jìn)行攪拌，由此將漿液中的重量物沉淀分離并除去的第二分選裝置；
[0014]將通過(guò)所述第二分選裝置除去了重量物之后的漿液過(guò)濾，由此將漿液中的微小的輕量物過(guò)濾分離并除去的第三分選裝置；以及
[0015]將通過(guò)所述第三分選裝置除去了微小的輕量物之后的漿液中的微小的重量物分離并除去的第四分選裝置。
[0016]本發(fā)明第二方面在本發(fā)明第一方面所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第一分選裝置篩分有機(jī)性廢棄物中的大型異物。
[0017]本發(fā)明第三方面在本發(fā)明第一方面所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第二分選裝置具有旋轉(zhuǎn)葉片，通過(guò)該旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)將漿液中的有機(jī)物進(jìn)行破碎和攪拌。
[0018]本發(fā)明第四方面在本發(fā)明第一方面所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第三分選裝置為轉(zhuǎn)筒篩(F 9 A ^U — >)。
[0019]本發(fā)明第五方面在本發(fā)明第一方面所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第四分選裝置將漿液中的微小的重量物進(jìn)行重力分離或離心分離。
[0020]本發(fā)明第六方面提供一種沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其為在供應(yīng)至沼氣發(fā)酵之前從有機(jī)性廢棄物原料中除去異物的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其特征在于，具有:
[0021]從有機(jī)性廢棄物中除去大型異物的第一分選工序；
[0022]向通過(guò)所述第一分選工序除去了大型異物之后的有機(jī)性廢棄物注水并使其漿化，同時(shí)進(jìn)行攪拌，由此將漿液中的重量物沉淀分離并除去的第二分選工序；
[0023]將通過(guò)所述第二分選工序除去了重量物之后的漿液過(guò)濾，由此將漿液中的微小的輕量物過(guò)濾分離并除去的第三分選工序；以及
[0024]將通過(guò)所述第三分選工序除去了微小的輕量物之后的漿液中的微小的重量物分離并除去的第四分選工序。
[0025]本發(fā)明第七方面在本發(fā)明第六方面所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第一分選工序篩分有機(jī)性廢棄物中的大型異物。
[0026]本發(fā)明第八方面在本發(fā)明第六方面所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述第二分選工序中，具有旋轉(zhuǎn)葉片，并且通過(guò)該旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)將漿液中的有機(jī)物進(jìn)行破碎和攪拌。
[0027]本發(fā)明第九方面在本發(fā)明第六方面所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第三分選工序通過(guò)轉(zhuǎn)筒篩將漿液中的微小的輕量物過(guò)濾分離并除去。
[0028]本發(fā)明第十方面在本發(fā)明第六方面所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第四分選工序?qū){液中的微小的重量物進(jìn)行重力分離或離心分離。
[0029]發(fā)明效果
[0030]通過(guò)本發(fā)明，可提供沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)及沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其在進(jìn)行沼氣發(fā)酵時(shí)，可以高效地分選出有機(jī)性廢棄物中含有的各種異物。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是說(shuō)明本發(fā)明的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法的工藝的方框圖；
[0032]圖2是表示可適宜在第一分選工序中使用的第一分選裝置的一個(gè)例子的示意圖；
[0033]圖3是表示可適宜在第二分選工序中使用的第二分選裝置的一個(gè)例子的示意圖；
[0034]圖4是表示可適宜在第三分選工序中使用的第三分選裝置的一個(gè)例子的示意圖；以及
[0035]圖5是表示可適宜在第四分選工序中使用的第四分選裝置的一個(gè)例子的示意圖。
[0036]符號(hào)說(shuō)明
[0037]1:第一分選工序
[0038]10:第一分選裝置
[0039]11:篩
[0040]100:異物[0041]2:第二分選工序
[0042]20:第二分選裝置
[0043]21:槽主體
[0044]22:電動(dòng)機(jī)(? 一夕一)
[0045]23:葉片
[0046]24:取出口
[0047]25:排出口
[0048]200:重量物
[0049]3:第三分選工序
[0050]30:第三分選裝置
[0051]31:濾網(wǎng)
[0052]31a:投入端
[0053]31b:排出端
[0054]32:電動(dòng)機(jī)
[0055]300:微小的輕量物
[0056]4:第四分選工序
[0057]40:第四分選裝置
[0058]41:槽主體
[0059]42:分離槽
[0060]43:取出口
[0061]400:微小的重量物
[0062]S、S1、S2:漿液
【具體實(shí)施方式】
[0063]下面，參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】用于實(shí)施本發(fā)明的方式。
[0064]圖1是說(shuō)明本發(fā)明的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法的工藝的方框圖。
[0065]如該圖所示，本發(fā)明的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，接收混雜有各種異物的有機(jī)性廢棄物原料，分別在第一分選工序1、第二分選工序2、第三分選工序3及第四分選工序4的各工序中除去異物。經(jīng)第四分選工序4除去了異物后的有機(jī)性廢棄物(漿液)被移至沼氣發(fā)酵工藝(溶解罐、沼氣發(fā)酵罐等)，供沼氣發(fā)酵。
[0066]下面，說(shuō)明上述各工序。
[0067]在第一分選工序I中，接收有機(jī)性廢棄物原料，從該有機(jī)性廢棄物原料中除去大型異物。在此除去的大型異物可以舉出例如塑料瓶、箱、罐、塑料容器、泡沫聚苯乙烯、食品用包裝、食品托盤、塑料袋、雜志等。這種大型異物的分選除去可以使用例如將有機(jī)性廢棄物原料過(guò)篩來(lái)篩分出大型異物的分選裝置。
[0068]圖2是表示可以適合在第一分選工序1中使用的第一分選裝置的一個(gè)例子的示意圖。
[0069]第一分選裝置10通過(guò)篩分有機(jī)性廢棄物原料而除去大型異物100。
[0070]在將有機(jī)性廢棄物原料向篩11上供給時(shí)，能通過(guò)篩11的網(wǎng)眼的有機(jī)性廢棄物原料(被分選物)向裝置下方落下而被回收，不能通過(guò)篩11的網(wǎng)眼的大型異物(分選物)100則留在篩11上而被篩分出。
[0071]殘留于篩11上的大型異物100從篩11上排出。通過(guò)篩11的網(wǎng)眼而被回收的被分選物通過(guò)未圖示的輸送機(jī)等被送到用于實(shí)施接下來(lái)的第二分選工序2的第二分選裝置。
[0072]在第二分選工序2中，接收將大型異物由第一分選工序I篩分出而除去之后的有機(jī)性廢棄物(被分選物)，并且從該有機(jī)性廢棄物中除去作為重量物的異物。在此除去的重量物可以舉出例如釘子、螺栓、螺母、小刀、湯匙、叉子等金屬片，盤子等陶器片以及石頭等。這種重量物的分選除去可以使用例如向從第一分選工序I送出的有機(jī)性廢棄物(被分選物)注水使其漿化并將混于該漿液中的重量物沉淀分離的裝置。
[0073]圖3是表示可以適合在第二分選工序2使用的第二分選裝置的一個(gè)例子的示意圖。
[0074]第二分選裝置20具有接收并存積有機(jī)性廢棄物的槽主體21，并且向該槽主體21內(nèi)投入從第一分選工序I送來(lái)的作為被分選物的有機(jī)性廢棄物，同時(shí)進(jìn)行注水，由此生成漿液S并存積。
[0075]在該第二分選裝置20中，以浸潰于漿液S中的方式配置有通過(guò)電動(dòng)機(jī)22的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的葉片23。通過(guò)利用該葉片23的旋轉(zhuǎn)攪拌漿液S，可以進(jìn)行有機(jī)性廢棄物的破碎和攪拌，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)性廢棄物與水的混合以及對(duì)重量物200的沉淀分離的促進(jìn)。
[0076]沉淀分離出重量物200后的漿液A從設(shè)置在槽主體21的側(cè)部的取出口 24被取出到槽外，在下部沉淀堆積的重量物200從設(shè)置在槽主體21的底部的排出口 25被排出到槽夕卜。取出的漿液A經(jīng)由未圖示的配管等被送到用于實(shí)施接下來(lái)的第三分選工序3的第三分選裝置。
[0077]在該第二分選裝置20中，通過(guò)進(jìn)行注水而將有機(jī)性廢棄物漿化，因此，通過(guò)在該階段適宜調(diào)節(jié)注水量，能夠以將所生成的漿液S的濃度變成適合之后的沼氣發(fā)酵工序的濃度的方式進(jìn)行水分調(diào)節(jié)。
[0078]在第三分選工序3中，接收從第二分選工序2送來(lái)的除去了重量物后的漿液A，并從該漿液A分離除去作為微小的輕量物的異物。在此除去的微小的輕量物可以舉出例如塑料片、泡沫聚苯乙烯片等。這種輕量物的分選除去使用通過(guò)過(guò)濾從第二分選工序2送出的漿液A來(lái)進(jìn)行分離的裝置。
[0079]圖4是表示可適宜在第三分選工序3使用的第三分選裝置的一個(gè)例子的示意圖。
[0080]在第三分選裝置30中，投入從第二分選工序2送來(lái)的除去了重量物后的漿液A，對(duì)該衆(zhòng)液A進(jìn)行過(guò)濾。
[0081]該第三分選裝置30由轉(zhuǎn)筒篩構(gòu)成，具有圓筒狀的濾網(wǎng)31。濾網(wǎng)31從一端側(cè)的投入端31a朝向另一端側(cè)的排出端31b向下傾斜狀地配置，通過(guò)電動(dòng)機(jī)32的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此，利用濾網(wǎng)31的網(wǎng)眼過(guò)濾從投入端31a投入的漿液A，將漿液A中的輕量物300進(jìn)行分離。
[0082]通過(guò)了濾網(wǎng)31的網(wǎng)眼的漿液B被取出到裝置外。利用濾網(wǎng)31過(guò)濾而殘存于濾網(wǎng)31內(nèi)的輕量物300伴隨濾網(wǎng)31的旋轉(zhuǎn)而被移送到排出端31b，向裝置外排出。取出的漿液B經(jīng)由未圖示的配管等被送至用于實(shí)施接下來(lái)的第四分選工序4的第四分選裝置。
[0083]在第四分選工序4中，接收從第三分選工序3送來(lái)的除去了微小的輕量物后的漿液B，從該漿液B中分離除去作為更加微小的重量物的異物。在此除去的微小的重量物可以舉出例如蛋殼、魚(yú)骨、貝殼、蟹殼、沙子等。這種微小的重量物的分選除去可以使用將從第三分選工序3送出的漿液B進(jìn)行重力分離的裝置。
[0084]圖5是表示可適合在第四分選工序4中使用的第四分選裝置的一個(gè)例子的示意圖。
[0085]在第四分選裝置40中，投入從第三分選工序3送來(lái)的除去了微小的輕量物后的漿液B，通過(guò)重力來(lái)分離該漿液B中的微小的重量物400。
[0086]該第四分選裝置40在槽主體41的內(nèi)部具有比該槽主體41小的分離槽42。從第三分選裝置30送來(lái)的漿液B被投入該分離槽42。圖中的SI是通過(guò)投入該分離槽42而存積的漿液。
[0087]存積于分離槽42內(nèi)的漿液SI通過(guò)靜置來(lái)沉淀分離該漿液SI中包含的微小的重量物400。
[0088]分離槽42的上端緣形成為比槽主體41的上端緣低。因此，通過(guò)投入新的漿液B而從分離槽42溢出的漿液SI的溢流液越過(guò)分離槽42的上端緣而存積于分離槽42外的槽主體41內(nèi)。圖中的S2是存積于該分離槽42外的槽主體41內(nèi)的漿液。
[0089]存積于槽主體41的漿液S2從設(shè)置在槽主體41下方側(cè)部的取出口 43被取出到裝置外。
[0090]從該取出口 43取出的漿液C經(jīng)由未圖示的配管等被送入用于實(shí)施沼氣發(fā)酵工序的裝置(溶解罐、沼氣發(fā)酵罐等)。該漿液C經(jīng)過(guò)以上的第一分選工序I?第四分選工序4分離除去不適合沼氣發(fā)酵的大型異物100、重量物200、微小的輕量物300及微小的重量物400之類的各種異物，因此，成為適合沼氣發(fā)酵的發(fā)酵原料，可以在沼氣發(fā)酵工序中以適合的條件進(jìn)行沼氣發(fā)酵。
[0091]作為第四分選裝置，除此之外還可以通過(guò)使用例如使用了旋風(fēng)分離器的離心式分選裝置將微小的重量物離心分離而進(jìn)行除去。
【權(quán)利要求】
1.一種沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)，其為在有機(jī)性廢棄物原料供應(yīng)至沼氣發(fā)酵之前從有機(jī)性廢棄物原料中除去異物的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于，具有: 第一分選裝置，其從有機(jī)性廢棄物原料中除去大型異物； 第二分選裝置，其向通過(guò)所述第一分選裝置除去了大型異物之后的有機(jī)性廢棄物注水并使其漿化，同時(shí)進(jìn)行攪拌，由此將漿液中的重量物沉淀分離并除去； 第三分選裝置，其將通過(guò)所述第二分選裝置除去了重量物之后的漿液過(guò)濾，由此將漿液中的微小的輕量物過(guò)濾分離除去；以及 第四分選裝置，其將通過(guò)所述第三分選裝置除去了微小的輕量物之后的漿液中的微小的重量物分離而除去。
2.如權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一分選裝置篩分有機(jī)性廢棄物中的大型異物。
3.如權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二分選裝置具有旋轉(zhuǎn)葉片，通過(guò)該旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)將漿液中的有機(jī)物進(jìn)行破碎和攪拌。
4.如權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第三分選裝置為轉(zhuǎn)筒篩。
5.如權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于， 所述第四分選裝置將漿液中的微小的重量物進(jìn)行重力分離或離心分離。
6.一種沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其為在有機(jī)性廢棄物原料供應(yīng)至沼氣發(fā)酵之前從有機(jī)性廢棄物原料中除去異物的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其特征在于，具有: 從有機(jī)性廢棄物原料中除去大型異物的第一分選工序； 向通過(guò)所述第一分選工序除去了大型異物之后的有機(jī)性廢棄物注水并使其漿化，同時(shí)進(jìn)行攪拌，由此將漿液中的重量物沉淀分離并除去的第二分選工序； 將通過(guò)所述第二分選工序除去了重量物之后的漿液過(guò)濾，由此將漿液中的微小的輕量物過(guò)濾分離而除去的第三分選工序；以及 將通過(guò)所述第三分選工序除去了微小的輕量物之后的漿液中的微小的重量物分離而除去的第四分選工序。
7.如權(quán)利要求6所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其特征在于， 所述第一分選工序篩分有機(jī)性廢棄物中的大型異物。
8.如權(quán)利要求6所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其特征在于， 在所述第二分選工序中，具有旋轉(zhuǎn)葉片，并且通過(guò)該旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)將漿液中的有機(jī)物進(jìn)行破碎和攪拌。
9.如權(quán)利要求6所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其特征在于， 所述第三分選工序通過(guò)轉(zhuǎn)筒篩將漿液中的微小的輕量物過(guò)濾分離并除去。
10.如權(quán)利要求6所述的沼氣發(fā)酵預(yù)處理方法，其特征在于， 所述第四分選工序?qū){液中的微小的重量物進(jìn)行重力分離或離心分離。
【文檔編號(hào)】B09B3/00GK103878162SQ201210556936
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】伊藤勝啟, 池谷和哉 申請(qǐng)人:三井造船株式會(huì)社