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株式会社アースクリーン


1999年(平成11年)9月月刊 生活排水

ディスポーザーを活用した生ごみ分別・リサイクルシズテムの提案

環境保全コンサルタント 小川弘

1.はじめに

 国内の一般廃棄物処理の主流は従来からの焼却による滅容であって、これにより、焼却施設はダイオキシンを始めとした、強い有害な有機塩素系化合物、水銀、その他の有害物質の発生源となっている。また、無駄な酸素消費、廃熱、焼却残さの処理方法、その他にも多くの問題をかかえている。工業先進国においては、多くの焼却炉の閉鎖、計画の白紙撤回が進む中で、国内の焼却施設は大型化、高度処理に向っているが、国は基準を大変に甘く設定している。ー投廃棄物焼却施設は国内に約1.880か所あり、世界の約7割以上も存在しており、真に異常である。本年見直しされたダイオキシンの耐容1日摂取査(TDI)もWHOが発表した体重1kg当たり1〜4pg(ピコグラム:1兆分の1グラム)の中での4pgを採用。アメリカの基準0.01pgに比べ大きく遅れている。
 その大きな原因のoつが水分の多い生ごみの混合焼却があげられる。焼却温度が上がらない、焼却炉の傷みが大きい、維持管理が難しい、建設費がかかりすぎるという問題である。この問題解決には生ごみの分別が重要である。生ごみの焼却も塩化ビニルと同様にダイオキシンの発生の大きな原因である。ここで、ごみに対する発想を変え、地球規模での考えで有限な資源を見直し、自然環境の蘇生が望まれてきた。
 当社アースクリーンの提案は、工業先進国を含めても、新しいシステムであり、便利で判りやすく、合理的で、クリーンで、環境に優しい方法で、低コストである。
 また、既存の建物施設、地域にも導入が容易なものである。当システムにより一般廃乗物の焼却の大幅な削減と同時に他の資源物のリサイクル、利用も容易となる。最近、平成6年頃から建設省を始め企業でも研究を行い、ディスポーザーと浄化槽の組み合わせでシステムを構築、販売を始めているが、粉砕された固形分はほとんどが汚泥となり、その処理にも困り始めている。
   一般の浄化槽汚泥の処理も焼却では、後処理施設、コストの点で難しくなってきている。流域下水処理施設からの汚泥処理も、海洋投棄ができなくなり、処理に困り始めている。これらはライフサイクルコスト(LCC)、ライフサイクルアセスメント(LCA)という指標を用いて検討がなされるべきである。当然、現在のごみの処理方法も省庁の枠を越えて検討されることが望まれる。

2.ごみ処理の基本的な間違いと重要な前処理

 焼却可能なごみと不燃物の分別。常識では考えられない生ごみが国内では可燃物に分けられている。これが問題の根本で、可燃物のおよそ45〜50%を占あている。最近の焼却方法ではその水分を補助燃料等を使い、飛ばしてから熱分解等の処理が行われる。
 ここで効率(焼却)を考えれば、生ごみを除けば簡単に焼却ごみ量は約半分、容器包装リサイクル法、家電製品リサイクル法が旋行され、紙、ビニル類が減れぱ、残りは2〜3割。庭ごみ、刈り枝等のたい肥化の推進をすれば、残りは僅かとなるだろう。焼却炉も大きな施設は必要無くなり、コストのかかる広域からの収集も減らすことができよう。収集するとすれば、リサイクルのできないくず紙、ビニル、プラスティック類の廃棄物で、それらは貴重なごみ発電の燃料となるであろう。単なるごみ処理に膨大な費用をかける必要は無いのであって、発想を変え、転換する必要があるといえよう。


3.たい肥化処理施設の失敗

 国内にも以前は、多くのたい肥化処理施設があったが現在でも残っている所はわずかである。東京都にも江東区にコンポストセンターがあったが、約10年位で姿を消している。
問題はやはり前処理である。混合の可燃ごみの中から分別する後処理では、誰が考えても不可能である。分別に手間がかかり過ぎる、施設の環境が悪い、臭気がひどい、製品の使用者がいない。 また、地方の町レベルで生ごみの分別収集からコンポスト化している所もあるが、後処理で不純物を眠り除いている。都市規模では品質が悪くなり不可能であろう。

4.生ごみの完全分別可能なディスポーザーシステム

 生ごみ、食品残さは、発生源で便利な方法があれぱ容易に分別は可能である。アメリカで1927年に発明され、現存、環境基準の厳しいアメリカをはじめカナダ、ヨーロッパで約7,000万台以上普及しているもの、これがティスポーザーといわれるものである。
 国内でも一時普及しそうな時期があったが、下水道の普及率が低く、合併処理浄化棺もほとんど 無く、生活排水は河川放流の時代だったので、行政からは設置の自粛通達等が出されていた。その 関係もあり、生ごみは今でも焼却処理されており、多くの環境汚染を引き起こしている。大気汚染、土壌汚染、河川、海洋汚染等で、動植物の異変、被害を起こしている。最近になりディスポーザー 導入による、生ごみの下水道搬送、処理方法が検討され始めた。大規模に下水処理施設で処理する 方法とは別に、ローコストで早急に理想的なリサイクル処理方法、飼・肥料化、また分解消滅処理 が可能である。

5.システムの観明

 このシステムは、ディスポーザーを使い生ごみを粉砕、通常の配管、排水の中から徴細な固形分、毛髪、未消化野菜くず類まで回収リサイクル処理、又は分解消滅処理し、排水は前処理することで負荷を減らして処理(汚泥の発生も減る)する、清浄水は河川放流により、緑農地の蘇生を図る、という一連のシステムである。(平成9年システム特許収得済、他関連システム特許2件申請済み、国際特許申請中)

6.システムの構成機器の説明

(1)ディスポーザーはハンマータイプで荒目に粉砕できるものが良い(回収率の向上)
 生産台数約年間600万台以上。国内でも開発メーカーは急増している。
 性能は、一般家庭では使用時間は1日約1〜3分程度。ごみ量約1kgとして家庭用は処理能力は1分間に2〜5Kgくらい、0.5〜1HP。業務用は処理能力は1分間に5-30Kgくらい、1〜10HP。
これによりあらゆる場所に設置可能、設置は通常シンクの排水口部分。衛生的(ためず)、便利(出さず、運ばず)、完全分別{生ごみ以外は入れなくなる。金属、ビニル類は処理できないので除くようになる)。
(2)配管等は、通常に常識的に施行されていること。既存配管の使用も可能である。
(3)固液分離装置(アースクリーンユニット)
 自動微細目スクリーンといわれるものでシステム用に改良されている。本来、多くの水処理施設に使用されており、使用電力も少なく、管理も大変に容易で目詰まりもない。900床程度の病院、200戸程度のマンションでは、電源容量はO.05kWからO,1kW程度で、常時運転となる。
 集荷排水処堤施設等には、既に多くの場所に設置されている。また、建物内にもちゅう房、工場排水路に自動スクリーンは設置されている。
 アースクリーンユニットの能力は大規模施設まで標準的に対応できる。
(4)生ごみ分解消滅装置
 近年急速に研究開発、販売の企業が増えたが、まだ信頼のおける製品は少ない。しかし、ここ1〜2年で常時連続投入が可能なものが完成するであろう。
 納入事例として、豊栄(本社・横浜市西区)の「GS-III」は千葉大学医学部附属病院、山梨医科大学附属病院、三重大学医学部附属病院、国立がんセンター中央病院等に納入されているが、何ら大きな問題もなく、順調に稼働している。
処理量も日量400〜700s程度である。上記病院は本システムの納入個所である。
処理機単品、また小規模なものは、相当数の個所に納入されている。l00世帯程度のマンションであれば50〜75s/日の処理機で間に合う。
(5) 飼料化、たい肥化装置、乾燥装置、炭化装置、貯留排出装置、生ごみは破砕、分別、水切りされるので、適宜に組み合わせることができる。
 地域単位、自治体において、分別、リサイクルの推進が容易となる。大型施設においては、実績のある家畜糞処理施設との組み合わせも可能である。


ディスポーザーシステム他社比較表No.1
マンション100世帯(350〜400人)の例
メーカーアースクリーン(システム特許収得済)T、C、M、S、各社
処理方法固液分離 固形分完全消滅処理液相処理(液化分解処理)
概略
構成 ディスポーザ種類豊富選択可能 1〜1/2HP選択不可約1/2HP
配管通常配管雑排水管汚水管
単管式排水システム(通常認定品)
専用配管(個別認定品)
処理槽生ごみ分解消滅装置生ごみ分解処理槽(個別認定品)
(汚泥約20〜30m3発生)
残さほぼ完全消滅のため、発生せず。多量の汚泥が発生
(汚泥処理方法コストに問題あり)
下水道負荷放流基準以下放流基準以下
特徴メンテナンスが容易な一般機器採用
生ごみ分解処理装置
特殊な仕様、特殊な使い勝手
生ごみ液化分解処理装置
大臣認定の必要性機器、配管はすべて一般品等を使用
建築基準法に準じるため必要なし
各社特殊配管、用途等で認定対象
専用排水処理槽も特殊で認定対象
環境負荷処理コスト焼却処唖コストの1/30以下焼却処理コストと同等くらい
設置コスト維持費20万〜25万円/戸 計2,300万円
約8万〜20万円/年(水、電気、メンテナンス代)
40万〜50万円/戸 計4.600万円
約100万〜120万円/年(電気、汚泥処理、メンテナンス代)
設置スペース約2×1.1x1.5m(基準1として)
軽自動車1台分のスペース
従来の一般配管スペースで十分
約4.2×7.8×3.9m T社(35倍)
約5.6X14x2.5ms S社(53倍)
専用配管スペース必要
建築工事に大きく関係
使用勝手その他使用勝手に衛生面、利便性が加わる。仕様勝手、設置場所、配管の制限、洗剤・漂白剤・除菌剤使用の制限、発生汚泥の処理の問題が大きい。
(株)アースクリーン 平成11年7月15日作成,   月刊生活排水  Sep., 1999

ディスポーザーシステム他社比較表No.2
病院、ホテル、給食センター(生ごみ発生量400/日)の例
メーカーアースクリーン(システム特許収得済)T、C、M、S、各社
処理方法固液分離 固形分完全消滅処理液相処理(液化分解処理)
概略
構成ディスポーザ種類豊富 選択可能 1〜1/2HP選択不可 2〜5HP
配管通常配管 雑排水管 汚水管単管式排水システム(通常認定品)ディスポーザ専用配管(個別認定品)
処理槽生ごみ分解消滅装置生ごみ液化分解処理槽(個別認定品)
残さほぼ完全消滅のため、発生せず。多量の汚泥が発生(汚泥処理方法、コストに問題あり)
下水道負荷放流基準以下排水処理水槽設置義務放流基準以下排水処理水槽設置義務
特徴機器、配管はすべて一般品等を使用建築基準法に準じるため必要なし特殊な仕様、特殊な使い勝手生ごみ液化分解処理装置
大臣認定の必要性機器、配管はすべて一般品等を使用固液分離機は尿浄化槽構造基準品、ほか建築基準法、他法令等 普通基準内各社特殊配管、用途等で認定対象専用排水処理槽も特殊で認定対象下水道放流でも除外施設認定対象
環境負荷処理コスト焼却処唖コストの1/30以下焼却処理コストと同等くらい
設置コスト維持費3.OOO万円(300s処理機)約50万〜100万円/年(水、電気代、メンテナンス代)6,000〜9,000万円約300万〜400万円/年(水、電気、メンテナンス代)
設置スペース乗用車1台分弱(基準1として)従来の一般配管スペースで十分約18.5×4.0×3.6m T社(20倍)専用配管スペース必要
使用勝手その他通常の使用勝手に衛生面、利便性、グリーストラップの清掃軽減、処理水槽の維排管理費軽減仕様勝手、設置場所、配管の制限、洗剤・漂白剤・除菌剤使用の制限、汚泥の処理の問題がコスト共に大きい。
(株)アースクリーン 平成11年7月15日作成

7.環境負荷について

(1)設置コストについて
家庭の負担はディスポーザーの設置(家電品扱い1台約5万〜20万円)。
(2)ランニングコスト
一般家庭では電気、使用水代共で毎月40〜80円程度。
(3)生ごみをためない、出さない、運ばない、最も衛生的で清潔な環境を創る。
(4)従来のごみ回収コスト、回収ひん度が半分以下(生ごみが約半分)となる。
(5)可燃物の焼却コストがなくなる。発電用の燃料となり、売電により収入となる。(アメリカのごみ処理発電プロジェクト「SEMASS」の事例によると,1日2.700tごみ処理、発電能力8万5,OOOkW、燃焼温度1,200〜1,300℃以上)
(6)容易に高温燃焼、後処理が減る。建設費、維持費の低減化。
(7)分解消滅装置からの排水は固形分がよく分解されており、納入先はすべて放流基準を容易に満たし、その後の排水もより浄化されている。(分解された後の水質:BOD60〜300r/l、SS30〜300r/l、ヘキサン5〜14r/l。これは上記病院等の排水で、その後に既設のちゅう房排水処理施設に接続されている)


8.システムの特徴と将来性

 当システムはアメリカのディスポーザーメーカーも注目していることであり、ディスポーザーの普及していない各国でもこのシステムであれば下水設備、既存浄化槽の所でも容易に設置が可能であり、環境負荷、文化レベル、利便性、処理コストの点からも普及は間違いないと思われる。
 特に高温多湿のアジア地区においては、衛生面からも望まれるシステムである。特殊な機器の使用もなく、十分に普及している機器であるだけに、応用範囲も広く、維持管理も容易である。このシステムが普及することにより、地球の温暖化問題、ダイオキシン等の焼却施設からの大気汚染、動植物汚染、海洋汚染を減らしていければと考えている。特に、生ごみの完全分別が可能になることで、将来は国内でも飼料化のシステムを構築し、国内の畜産業界の飼料代の削減、有機農産物の国内食料自給率の向上、となる完全リサイクルシステムを考えている。直接的には、厚生省のごみ処理行政の転換策に貢献できればと考えている。


病院、ホテル、給食センター等の厨芥処理 アースクリーンシステムとH社(エコラインシステム)等との比較
アースクリーンシステムエコラインシステム 等
システムの開発国日本(アースクリーン社)米国(H社)
普及度システム部品(固液分離機)等は国内水処理施設、浄化槽等に標準的に使用されている。世界的に多く採用されており、病院、ホテル、給食センターにも実績が多い。(国内他メーカーも取り扱い)
開発のコンセプト生ごみの完全分別を可能にする。ちゅう房のごみの減容化
対象建物マンション〜複合建物、ホテル、病院、給食センター、団地、住宅等規模の大きいちゅう房のある建物等
システム機器ディスポーザー(ハンマータイプ)固液分離機(微細目スクリーン)パルバー(ちゅうかい、包装材料も破砕)ウォーターブレス(スクリュープレス)
配管系統雑排水管等に対応、または専用配管ポンプ専用配管による水の循環が必要
利便性必要時に作動させる。必要時前にポンプを作動させる。
設置スペース粉砕機(ディスポーザー)は小型固液分離機は設置が容易(屋外等)高さは70〜90cm粉砕機(パルバー)は約3倍ウォ一タープレス(ちゅうかい処理室)高さは152〜162cm
電気容量
約400kg/h処理
粉砕機 3HP(2.25kW)配管圧送ポンプ (0.25kW)X2固液分離機 (0.1kW)パルバー (5.6kW)配管圧送ポンプ(1l.5kW)x2ウォーターブレス(2.2kW)
使用水食器洗い機、調理排水の利用も可能循環水、多量の洗浄水が必要
メンテナンス単純な構造のため、清掃も簡単毎日のていねいな清掃が必要
コストイニシアル、ランニング共半分程度100%として
まとめ必要箇所に4〜5台の粉砕機の設置、雑排水管で移送、生ごみ分解消滅機、たい肥化装置等へ自動投入を標準とする。必要箇所に1〜3台の粉砕機の設置、専用配管で移送、脱水して1/2から1/5に減容、バケツに回収を標準とする。
排出される水質1〜2o以上のごみをすべて回収、ちゅう房排水処理槽で処理後に放流基準に対応。負荷の軽減、分解消滅機の排水はバイオにより処理され排水。排水処理槽の負荷を軽減排水は圧縮脱水のため、高濃度で排水処理槽の負荷は大きい。油水分離槽、ちゅう房排水処理槽で処理後に放流基準に対応
今後のテーマその他油脂の分解、ちゅう房排水処理槽の処理の方法は、膜分離処理等により急速に進歩。洗剤の影響の少ない方法で分離、汚泥の消滅分解処理化も進められる。製品特性から分別、リサイクルには不向き、日本の食事(残飯処理)の多い施設等には不向き
 (株)アースクリーン 平成11年7月16日作成

   
9.まとめ

 このシステムは、世界各国の環境に対する真摯(しんし)な取組みに合致した、合理的なリサイクルシステムであり、処理方法も焼却に比べ前にも述べたように、コスト面、リサイクルの考え、環境負荷等、あらゆる角度から検討しても、欠点のないことが判ると思う。
 大事なことは、地球規模でものを考え環境を破壊しないように、物の生産から消費、処理を考えて近年の人類の侵した地球の環境破壊、自然破壊等の負の遺産を早く取り除き、発想を変えて改善して、豊かな環境を蘇生して行くことであろう。


汚水1,OOOu中の來雑物とし法風の目安


汚水の來雑物には糞塊が含まれること、また長い時間滞留していたし渣は汚物が付庸してドロドロしていることなどのために、スクリーンで掻き揚げたあとそのままの状態では運搬途中で汁がもれたり、受入先でいやがられたり、自家処分で焼却しようとしても燃えない等の問題があり、管理の労力と負担を軽減するためにも何らかの方策が必要とされている。結論から先にいえば、"20Lを超したら人手に余る"何らかの対策が必要となる。
 巡回、管理の町場にもよるが、バケツ一杯を超したら気軽に処理はできない。
汚水中の來雑物の量を概略推定すると下記のようになる。このうち本当に除去すべきものは、粗大物少々、砂数l、ビニル.ティッシュ、布、髪の毛等20l程度。それに大便中に含まれている未消化野菜くず(これは生物処理の工程の時間では消化できないので、沈殿したり、浮上してスカムになったりする)が20〜40lで、合計40〜60lくらいである。



●毛髪の本数について:住宅・都市整備公団の人口3万人の団地下水の消化汚泥を採水して測った例から推定。流入汚水1.OO0m2換算で、長い髪の毛体2万2,000本、短髪陰毛は1万7,500本、1cmほどの体毛1万6,700本となった。体毛は除外して人口1人当たり8本/日となり、l日40本抜けるとして、下水に流されるのは約1/4になっている。