CN112624819A - 有机性废弃物处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明在于检测处理槽内的有机性废弃物的量和含有物的异常，抑制故障。包括马达，该马达使上述搅拌杆正转或逆转；水分测定机构，该水分测定机构检测上述处理槽内的水分量；电流监视机构，该电流监视机构获得使上述搅拌杆旋转时的上述马达的电流值；控制机构，该控制机构以循环单位，控制上述马达的正转和逆转的切换，上述控制机构获得作为上述有机性废弃物干燥时的水分量的预定的阈值，与作为上述马达的负荷超过允许范围的电流的预定的允许值，如果在各循环的最后，通过上述水分测定机构而检测的水分量小于上述阈值，则切换到节电模式，如果大于等于该阈值，则切换到通常模式，此时在上述电流监视机构获得的上次的模式的电流值超过上述允许值的场合，对上述马达的负荷异常的情况进行警告。

Description

有机性废弃物处理方法

技术领域

本发明涉及对有机性废弃物进行堆肥化处理的有机性废弃物处理方法。

背景技术

有机性废弃物为从畜牧业农家排出的粪尿、在食品等的制造步骤中产生的产业废弃物、从饮食店，家庭排出的厨余垃圾等。其主成分为来自动植物的有机物，其大量地包含水分，容易腐败。如果进行放置，由于释放臭气，故采取通过微生物促进有机物的分解，进行堆肥化等处理。

堆肥化处理主要通过大量地消耗氧的好氧微生物而进行。对于好氧发酵，必须要求适当地控制空气、水分和温度。如果堆肥化处理良好地进行，因蛋白质分解为氨等的原因，偏于碱性，但是如果没有供给氧，则厌氧微生物繁殖，形成恶臭源。

为了抑制氨、其它的恶臭源的发生，还有通过弱酸性进行堆肥化处理的方法。像在专利文献1中记载的那样，还公开了处理过程因酸性而进行，臭气发生显著地少的有机性废弃物的堆肥化工艺的发明。

一般，在携带微生物的基材中混合有机性废弃物，进行堆肥化处理，但是在微生物为嗜碱性细菌的场合，如果基材偏于酸性，则处理停滞，必须要求替换处理槽内的基材。但是，在专利文献1所述的发明中，由于微生物为好氧性菌，通过有机性废弃物中包含的乳酸菌等，携带微生物的基材维持在酸性的状态，故即使在继续地追加有机性废弃物的情况下，仍可进行处理。

另外，为了将氧供给到好氧微生物中，通过发酵热量而使水分蒸发，通气性是重要的。像在专利文献2中记载的那样，还公开有下述的有机性废弃物处理装置的发明，其中，抑制排出口堵塞，搅拌马达异常停止，发酵槽（处理槽）内部的培养好氧微生物的基材堵塞空气循环通路，处于泥状态的情况，防止虫子、异臭的发生。

如果对有机性废弃物进行堆肥化处理，则因水分的蒸发等的原因，处理槽内部的分量也减少，但是，如果追加有机性废弃物，由于其从处理槽的容量溢出，故必须要求定期地排出经过堆肥化处理的有机性废弃物。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特许第5249567号公报

专利文献2：JP特开2006－137643号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在过去，通过在处理槽的内部，使搅拌杆旋转，将携带好氧微生物的基材与有机性废弃物混合，并且对好氧微生物，供给氧，但是，具有即使在增加处理槽的接纳量的情况下，如果过度放入有机性废弃物，仍具有无法充分地搅拌，堵塞通气口，隔断氧的供给的危险。

另外，如果在有机性废弃物中混合其以外的坚硬的材料，则勾挂于其上的搅拌杆弯折，之后使其搅拌，由此，产生刺破处理槽的内壁等的，各种的异常。如果继续使用，还具有进一步严重的故障的情况，人们希望在初期阶段，早期地应对处理。

于是，本发明的目的在于提供检测处理槽内的有机性废弃物的量和含有物的异常，抑制故障的有机性废弃物处理装置。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述的课题，本发明涉及一种有机性废弃物处理装置，在该有机性废弃物处理装置中，有机性废弃物通过与接纳于处理槽的内部的携带酸性堆肥状种菌的基材混合，使搅拌杆旋转，使有机性废弃物进行好氧发酵，该有机性废弃物处理装置包括：马达，该马达使上述搅拌杆正转或逆转；水分测定机构，该水分测定机构检测上述处理槽内的水分量；电流监视机构，该电流监视机构获得使上述搅拌杆旋转时的上述马达的电流值；控制机构，该控制机构以循环单位，控制上述马达的正转和逆转的切换，上述控制机构获得作为上述有机性废弃物干燥时的水分量的预定的阈值，与作为上述马达的负荷超过允许范围的电流的预定的允许值，如果在各循环的最后，通过上述水分测定机构而检测的水分量小于上述阈值，则切换到节电模式，如果通过上述水分测定机构而检测的水分大于等于该阈值，则切换到通常模式，此时在上述电流监视机构获得的上次的模式的电流值超过上述允许值的场合，对上述马达的负荷异常的情况进行警告。

此外，在上述有机性废弃物处理装置中，上述处理槽基于加热机构，保持在对上述酸性堆肥状种菌进行活性化处理的温度，上述控制机构获得上述加热机构的温度在正常范围之外的电流的预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述加热机构异常的情况进行警告。

再有，在上述有机性废弃物处理装置中，上述处理槽通过送风机构，从通气口获取空气，并且通过发酵热量，使上述有机性废弃物中包含的水分蒸发，从上述通气口而排气，上述控制机构获得上述送风机构的通气量脱离正常范围的电流而预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述送风机构异常的情况进行警告。

此外，在上述有机性废弃物处理装置中，上述控制机构获得作为上述马达的负荷脱离正常范围的电流而预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述马达异常的情况进行警告。

还有，在上述有机性废弃物处理装置中，经由互联网，将产生异常的情况发送给终端。

另外，本发明涉及一种有机性废弃物处理方法，在该有机性废弃物处理方法中，有机性废弃物通过与接纳于处理槽的内部的携带酸性堆肥状种菌的基材混合，使搅拌杆旋转，使有机性废弃物进行好氧发酵，该有机性废弃物处理方法包括：获得步骤，在该获得步骤中，获得作为上述有机性废弃物干燥时的水分量而预定的阈值，与作为使上述搅拌杆正转或逆转的马达的负荷超过允许范围时的电流而预定的允许值；模式切换步骤，在该切换步骤中，以循环单位，控制上述马达的正转和逆转的切换，在各循环的最后，通过水分测定机构，测定上述处理槽内的水分量，如果该测定的水分量小于该阈值，则切换到节电模式，如果该测定的水分量大于等于该阈值，则切换到通常模式；

警告步骤，在该警告步骤中，在上述节电模式和通电模式的切换时，通过电流监视机构而获得使上述搅拌杆旋转时的上述马达的电流值，在上次的模式的电流值超过上述允许值的场合，对上述马达的负荷异常的情况进行警告。

发明的效果

按照本发明，可检测处理槽内的有机性废弃物的量和含有物的异常，抑制故障。在检测到有机性废弃物的过度放入的场合，通过以减小量的方式进行警告，可以堆肥化处理适当地进行的方式进行管理。另外，在检测到包含异物的情况的场合，通过以在早期去除的方式进行警告，可在今后防止处理槽的故障。

附图说明

图1为本发明的有机性废弃物处理装置的剖视图；

图2为表示本发明的有机性废弃物处理装置动作流程的流程图；

图3为表示伴随时间的推移而监视本发明的有机性废弃物处理装置的搅拌马达的电流值的结果的曲线图。

标号的说明：

标号100表示有机性废弃物处理装置；

标号200表示处理槽；

标号210表示旋转轴；

标号220表示搅拌杆；

标号230表示通气口；

标号240表示投入口；

标号300表示水分测定机构；

标号400表示加热机构；

标号500表示基材；

标号510表示废弃物；

标号520表示水分。

具体实施方式

在下面，参照附图，具体地对本发明的实施方式进行描述。对于具有同一功能的部件，采用同一标号，其反复的说明省略。

实施例1

首先，对本发明的有机性废弃物处理装置进行说明。图1为有机性废弃物处理装置的剖视图。图2为表示有机性废弃物处理装置动作流程的流程图。图3为表示伴随时间的推移而监视本发明的有机性废弃物处理装置的搅拌马达的电流值的结果的曲线图。

像图1所示的那样，有机性废弃物处理装置100为下述的装置，在该下述的装置中，在处理槽200的内部，接纳预先携带有微生物的基材500，将废弃物510从投入口240投入到处理槽200的内部，将废弃物510与基材500混合，由此，通过微生物使废弃物510发酵。

处理槽200具有可充分地贮存基材500和废弃物510的容量，该处理槽200为底面呈圆弧状而弯曲的形状。处理槽200的材质可采用具有耐腐蚀性的不锈钢等。在处理槽200的下部，从图中的靠近自己一侧，朝向里侧，水平地设置旋转轴210，多个搅拌杆220从旋转轴210的侧周面而突出。

多个搅拌杆220按照从图中的靠近自己一侧，朝向里侧，间歇地，分别相对旋转轴210的角度不同的方式安装。比如，6个搅拌杆220按照从图中的靠近自己一侧，朝向里侧，以规定的间隔间隔开地，在角度错开60°的同时，呈螺旋状的方式安装。通过借助马达，将动力传递给旋转轴210，搅拌杆220正转（正向的旋转）或逆转（逆向的旋转）。在搅拌杆220中，在旋转下半部时，其前端可沿处理槽200的内底面而移动。

基材500比如，为大锯屑等，携带作为微生物的酸性堆肥状种菌。酸性堆肥状种菌通过在种菌中，以任意的组合而混合适量的树皮与糖类，放置4～10天的方式获得。

对将厨余垃圾和携带有好氧性微生物的基材500混合而得到的混合物进行搅拌，使其与空气接触，连续地对其进行加热，形成以乳酸菌为主体的微生物丛，由此而产生的种菌不处于腐败状态，pH维持在4～7的范围内。糖类可采用葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、糖蜜、乳清、废糖饲料、蜂蜜、果冻、糖浆、面包屑、蔬菜废料等。好氧性微生物为嗜酸热硫化叶菌、仙台脂环酸芽孢杆菌、芽孢杆菌、乳酸菌等。

废弃物510为具有牲畜粪，厨余垃圾等的有机性废弃物。牲畜粪为经由畜牧业从业人员而排出的猪粪、马粪、牛粪、鸡粪等，厨余垃圾为从饮食店、学校的供食中心、家庭排出的动植物性的食品残渣等。

酸性堆肥状种菌可以为与废弃物510的，比如，3～15%的比例而存在。通过发酵而分解的废弃物510既可用作用于在包含于基材500中的状态，使另外的废弃物510发酵的基材500，还可在基材500的量过于增加的场合，从处理槽200而排出，用作堆肥。

为了对酸性堆肥状种菌进行活性化处理，处理槽200通过加热机构400，保持在30～80℃，最好保持在65℃以上的温度。加热机构400沿处理槽200的外底面而设置。加热机构400也比如，可采用双金属而控制温度。

如果使废弃物510分解，则形成因发酵热量，水分520蒸发等的情况，在干燥后，废弃物510的分量减少。由于基材500因废弃物510中的乳酸菌等，在酸性的状态维持，酸性堆肥状种菌也持续维持经过活性处理的状态。由此，即使在追加投入废弃物510的情况下，仍可处理，可长期不用替换基材500。

废弃物510最好为不超过搅拌杆220到达上侧时的前端的程度。搅拌杆220通过对基材500和废弃物510进行混合，并且对酸性堆肥状种菌供给空气，促进好氧发酵处理。如果废弃物510位于搅拌杆220的上侧，则具有在没有搅拌的状态，残留于上侧的可能性。如果进一步过度放入废弃物510，则构成堵塞通气口230，风扇等的送风机构发生故障，空气的获取或已蒸发的水分520的排出受到阻碍，成为产生恶臭的原因。

在过度放入废弃物510的场合，由于作用于搅拌杆220上的负荷大，用于使旋转轴210的转矩增加，故马达的电流值也上升。在搅拌杆220的旋转中，通过电流监视机构，监视马达的电流值，检测搅拌杆220的负荷，由此可把握过度放入等的异常。另外，即使在开始旋转时，因异物阻碍旋转时的情况下，由于作用于搅拌杆220上的负荷大，比如，仍可通过将废弃物510干燥的时刻与正常时相比较，进行过度放入的判断。

如果废弃物510干燥，则临时停止搅拌杆220的马达，加热机构400等的动作。如果将新的废弃物510投入处理槽200中，处理槽200内的湿度上升，则使马达、加热机构400、送风机构等再次动作。对于湿度，可通过水分测定机构300测定水分量。比如，可将作为水分测定机构300的水分计等的传感器设置于处理槽200的内部，根据使电流流过时的电阻，检测水分量，将其换算为湿度。另外，在处理槽200的内部使用的传感器最好为具有耐腐蚀性的类型。

马达等的动作异常的检测可通过PLC（可编程逻辑控制器）等的控制机构而进行控制。通过控制机构，比如，以规定的时间而使马达正转，接着，以规定的时间而使马达逆转，另外按照多次而反复该切换，确认是否干燥，以此一系列的动作作为一个循环，以循环单位，控制是动作，还是临时停止。

像图2所示的那样，控制机构进行初始处理S100，通常模式S200，负荷判断S300，与节电模式S400的各项处理。另外，在进行初始处理S100后，在切换通常模式S200和节电模式S400的同时，继续进行处理，在从通常模式S200切换到节电模式S400时，进行负荷判断S300。

在初始处理S100中，设定作为废弃物510干燥时的水分量而判断用的阈值，作为马达的负荷超过允许范围时的电流而判断用的允许值等。另外，也可从存储装置等而获得预定的阈值，允许值等。

另外，打开加热机构400，送风机构的电源，准备使马达动作。此外，在打开投入口240的盖的场合，变更动作条件的场合，调整加热机构400的场合，马达，加热机构400，送风机构产生异常的场合等时，也可组合根据需要而实施的中断处理等。

对于通常模式S200，在检测到在处理槽200的内部，具有水分量多的未处理的废弃物510的情况后，开始该通常模式S200。在通常模式S200中，按照多次反复进行马达的正转和逆转，直至判断水分量（湿度）的时间作为一个循环。另外，通过使马达反转，没有搅拌的偏移。比如，在反复2次，一个循环为30分钟的场合，正转6分钟，等待20秒，逆转6分钟，等待20秒，正转6分钟，等待20秒，逆转6分钟，接着停止5分钟，然后可测定水分量。

继续进行通常模式S200，直至废弃物510的干燥。测定水分量，如果该已测定的水分量高于在初始处理S100中已设定的阈值，则从最初而重新运行通常模式S200，如果该已测定的水分低于阈值，则废弃物510干燥，进行负荷判断S300，然后，切换到节电模式S400。比如，在将含水率为70～80%的厨余垃圾干燥到含水率小于等于10%的场合，可将阈值设定为10%。

还有，在水分测定机构300采用电阻式的水分传感器的场合，也可设定作为阈值的电阻值，将其与通过水分传感器而测定的电阻值进行比较。比如，如果电阻值小于阈值，由于电流容易流动，故可判定水分量多，如果电阻值大于阈值，由于电流难以流动，故可判断水分量少。

在负荷判断S300中，从电流监视机构，获得马上产生（通常模式S200的最后）的马达的电流值，判断搅拌杆220的负荷。像图3（a）所示的那样，在投入未处理的废弃物510的时刻，如果水分量多，具有黏性，则搅拌杆220的负荷大，马达的电流值也高。如果废弃物510干燥、松散，则搅拌杆220的负荷小，马达的电流值小。

还有，由于在马达开始正转或逆转时，搅拌杆220的负荷瞬间地增加，故最好在马达的负荷（转矩）稳定而干燥的时刻，进行判断。如果马达的电流值在于初始处理S100中已设定的允许值的范围内，则正常，转到节电模式S400，如果马达的电流值在于初始处理S100中已设定的允许值的范围之外，则检测到异常，进行消息、灯的表示，向作业人员等给出警告。

比如，在废弃物510过度放入的场合，对于已通过搅拌杆220而搅拌的部分，判定发酵分解进行，发生干燥，因在搅拌杆220上没有处理而残留的部分，马达的负荷（电流值）没有减少。由此，在还考虑误差，马达的负荷（电流值）大于等于干燥时的电流值10%的场合，发出排出处理完的废弃物510的警告。

此外，如果在处理槽200的内部，混入硬而大的异物，则具有搅拌杆220的负荷大的情况。还具有以如果在马达的电流值异常高的状态进行，则通过中断处理，紧急停止的方式进行控制的情况。另外，也具有由于搅拌杆220因异物而停止旋转，弯折，马达的负荷比通常的场合减少的情况。还在检测到这些异常的场合，发出警告。

另外，处理槽200通过加热机构400和温度控制机构，调整酸性堆肥状种菌适合于对废弃物510进行发酵分解的场合的温度。还具有按照下述的方式进行控制，该下述的方式为：在加热机构400通过多个加热器构成时，如果一部分的加热器发生断线等的情况，则也具有以剩余的加热器对其进行补充的方式进行控制的情况。还可也在加热机构400中设定允许值，在加热器的温度和加热器的电流值的关系在正常范围之外的场合，属于异常，发出警告。

再有，处理槽200通过送风机构，获得供给到酸性堆肥状种菌的空气，排出因废弃物510的发酵分解而产生的臭味和水蒸气。如果过度放入的废弃物510堵塞于通气口230，风扇，则通气量减少。还可也在送风机构中设定允许值，在风扇的电流值在正常范围之外的场合，属于异常，发出警告。

在检测到处理槽200内的废弃物510干燥的情况后，开始节电模式S400。在节电模式S400中，以到达使马达等待规定的时间，判断水分量时的期间为一个循环。比如，可在等待30分钟后，测定水分量。另外，在测定水分量时，也可使马达正转或逆转，搅拌废弃物510。

继续进行节电模式S400，直至新投入废弃物510，水分量增加。如果测定水分量，该已测定的水分量低于于初始处理S100中已设定的阈值，则从最初重新运行节电模式S400，如果已测定的水分量高于于初始处理S100中已设定的阈值，则新投入废弃物510，切换到通常模式S200。还有，还可在打开投入口240时，进行切换判断。

像图3（b）所示的那样，如果投入废弃物510，开始通常模式S200的第一循环，则在切换到正转或逆转的时刻，马达的负荷瞬间地增加，但是，伴随废弃物510从湿润状态，变为干燥状态的进行，马达的负荷减少。在于第一循环的结束时刻，废弃物510的水分量多而废弃物510不处于干燥的状态的场合，开始第二循环。

在于第二循环的结束时刻，废弃物510干燥的场合，由于第二循环的结束时刻的马达的负荷小于等于允许值，故切换到节电模式。如果在节电模式中，投入废弃物510，由于在节电模式的结束时刻，废弃物510的水分量增加，故开始通常模式的第三循环。

在于第三循环的结束时刻，废弃物510干燥的场合，由于第三循环的结束时刻的马达的负荷超过允许值，故停止有机性废弃物处理装置100的动作，直至发出警告，消除异常的原因。

按照本发明，可检测处理槽内的有机性废弃物的量和含有物的异常，抑制故障。即，在检测到有机性废弃物的过于放入的场合，通过以减小量的方式进行警告，可以堆肥化处理适当地进行的方式进行管理。另外，在检测到包含异物的情况的场合，通过以在早期去除的方式进行警告，可在今后防止处理槽的故障。

以上，对本发明的实施例进行了描述，但是并不限于这些实施例。比如，也可对有机性废弃物处理装置进行IoT（单道的互联网）处理，远程地进行监视。即，在于有机性废弃物处理装置中进行警告表示时，可将经由互联网等的通信机构，将发生异常的情况发送给监视者的终端。还有，还可利用云、积蓄运转履历、保养履历，对异常时的对应进行AI（人工智能）化处理。

Claims (10)

1.一种有机性废弃物处理方法，在处理方法中，该有机性废弃物通过与接纳于处理槽的内部的携带酸性堆肥状种菌的基材混合，搅拌杆旋转，使有机性废弃物进行好氧发酵，其特征在于该有机性废弃物处理方法包括：

获得步骤，在该获得步骤中，获得作为上述有机性废弃物干燥时的水分量而预定的阈值，与作为使上述搅拌杆正转或逆转的马达的负荷超过允许范围时的电流而预定的允许值；

模式切换步骤，在该切换步骤中，以循环单位，控制上述马达的正转和逆转的切换，在各循环的最后，通过水分测定机构，测定上述处理槽内的水分量，如果该测定的水分量小于该阈值，则切换到节电模式，如果该测定的水分量大于等于该阈值，则切换到通常模式；

警告步骤，在该警告步骤中，在上述节电模式和通电模式的切换时，通过电流监视机构而获得使上述搅拌杆旋转时的上述马达的电流值，在上次的模式的电流值超过上述允许值的场合，对上述马达的负荷异常的情况进行警告。

2.根据权利要求1所述的有机性废弃物处理方法，其特征在于获得作为用于将上述处理槽保持在对上述酸性堆肥状种菌进行活性化处理的温度的加热机构的温度在正常范围之外的电流的预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述加热机构异常的情况进行警告。

3.根据权利要求1所述的有机性废弃物处理方法，其特征在于将空气从通气口，获取到上述处理槽中，并且通过发酵热量，使上述有机性废弃物中包含的水分蒸发，获得作为从上述通气口而排气用的送风机构的通气量脱离正常范围的电流而预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述送风机构异常的情况进行警告。

4.根据权利要求1所述的有机性废弃物处理方法，其特征在于获得作为上述马达的负荷脱离正常范围的电流而预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述马达异常的情况进行警告。

5.根据权利要求1所述的有机性废弃物处理方法，其特征在于经由互联网，将产生异常的情况发送给终端。

6.一种有机性废弃物处理方法，在方法中，该有机性废弃物处理通过与接纳于处理槽的内部的携带酸性堆肥状种菌的基材混合，搅拌杆旋转，使有机性废弃物进行好氧发酵，其特征在于该有机性废弃物处理方法包括：

获得步骤，在该获得步骤中，获得作为上述有机性废弃物干燥时的水分量而预定的阈值，与作为使上述搅拌杆正转或逆转的马达的负荷超过允许范围时的电流而预定的允许值；

模式切换步骤，在该切换步骤中，以循环单位，控制上述马达的正转和逆转的切换，在各循环的最后，通过水分测定机构，测定上述处理槽内的水分量，如果该测定的水分量小于该阈值，则切换到节电模式，如果该测定的水分量大于等于该阈值，则切换到通常模式；

警告步骤，在该警告步骤中，在上述节电模式和通电模式的切换时，通过电流监视机构而获得使上述搅拌杆旋转时的上述马达的电流值，在上次的模式的电流值超过上述允许值的场合，以排出处理完的上述有机性废弃物的方式进行警告。

7.根据权利要求6所述的有机性废弃物处理方法，其特征在于获得作为用于将上述处理槽保持在对上述酸性堆肥状种菌进行活性化处理的温度的加热机构的温度在正常范围之外的电流的预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述加热机构异常的情况进行警告。

8.根据权利要求6所述的有机性废弃物处理方法，其特征在于将空气从通气口，获取到上述处理槽中，并且通过发酵热量，使上述有机性废弃物中包含的水分蒸发，获得作为从上述通气口而排气用的送风机构的通气量脱离正常范围的电流而预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述送风机构异常的情况进行警告。

9.根据权利要求6所述的有机性废弃物处理方法，其特征在于获得作为上述马达的负荷脱离正常范围的电流而预定的允许值，在于各循环中获得的电流值超过该允许值的场合，对上述马达异常的情况进行警告。

10.根据权利要求6所述的有机性废弃物处理方法，其特征在于经由互联网，将产生异常的情况发送给终端。

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