JP2000095588A - 有機性廃棄物の高効率好気性発酵方法 - Google Patents

有機性廃棄物の高効率好気性発酵方法

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JP2000095588A
JP2000095588A JP26557498A JP26557498A JP2000095588A JP 2000095588 A JP2000095588 A JP 2000095588A JP 26557498 A JP26557498 A JP 26557498A JP 26557498 A JP26557498 A JP 26557498A JP 2000095588 A JP2000095588 A JP 2000095588A
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organic waste
fermentation
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water
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JP26557498A
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Susumu Ueno
将 上野
Masashi Moro
正史 師
Yuji Soeda
祐二 添田
Tetsuya Yamamoto
哲也 山本
Toshiyuki Shibata
敏行 柴田
Yasuo Hayamizu
靖夫 速水
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20Sludge processing

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機性廃棄物を高速かつ高効率にて発酵させ
得る好気性発酵方法を提供する。 【解決手段】 投入した有機性廃棄物を完全混合しつつ
発酵させる完全混合型発酵槽において発酵プロセスを制
御するに際し、性状の異なる有機性廃棄物ごとに発酵プ
ロセスにおける水分の変化を測定して、水分下限値とな
る時間的水分変化点を予め求める。そして、処理対象の
有機性廃棄物13の発酵プロセス途中、前記時間的水分
変化点で温水16を補給して、発酵物15を発酵適性水
分に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性廃棄物の高
効率好気性発酵方法に関する。
【0002】
【従来の技術】家畜ふん尿、生ごみ、食品廃棄物などの
有機性廃棄物の好気性発酵では、タンパク質、炭水化物
等の易分解性有機物の分解が開始し、次いでセルロース
等の分解が開始して、盛んに分解が起こり、次第に温度
低下する1次発酵と、1次発酵で分解しきれなかったセ
ルロースやリグニン等の難分解有機物が長時間にわたっ
て分解し、安定化して、完熟コンポストが出来上がる2
次発酵とが起こる。水分調整した原料を発酵槽に投入し
た場合には通常、1次発酵(有機物分解度30〜50
%)に10〜14日程度を要し、2次発酵に30〜90
日程度を要する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、1次発酵で
は通常、原料水分50〜65%程度、温度約60℃前後
で有機物が高速度に分解し、その分解熱で発酵がすすむ
が、発酵進行とともに水分が低下し、水分50%以下で
有機物の分解が極めて遅くなる。効率的に発酵が起こる
時間は発酵期間の一部であり、滞留容量14日前後の通
常型装置で3日程度、発酵菌を添加する2〜3日容量の
高速型装置でも1日程度にすぎない。換言すると、効率
的に発酵が起こる時間が短いため装置容量を大きくして
いるのが現状であり、装置容量が十分でないと、有機物
の分解、安定化が不十分になり、発酵製品を有機肥料と
して農地利用した時にアンモニア阻害を起こす等の恐れ
がある。
【0004】本発明は上記課題を解決するもので、1次
発酵および2次発酵の時間を短縮し、かつ有機物の分解
率を向上させ得る有機性廃棄物の高効率好気性発酵方法
を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項1記載の有機性廃棄物の高効率好気
性発酵方法は、投入した有機性廃棄物を完全混合しつつ
発酵させる完全混合型発酵槽において発酵プロセスを制
御するに際し、性状の異なる有機性廃棄物ごとに発酵プ
ロセスにおける水分の変化を測定して、水分下限値とな
る時間的水分変化点を予め求め、処理対象の有機性廃棄
物の発酵プロセス途中、前記時間的水分変化点で水分を
補給して、有機性廃棄物を発酵適性水分に維持するよう
にしたものである。
【0006】請求項2記載の有機性廃棄物の高効率好気
性発酵方法は、投入した有機性廃棄物を一定方向に押し
出しつつ発酵させる押し出し流れ型発酵槽において発酵
プロセスを制御するに際し、性状の異なる有機性廃棄物
ごとに発酵プロセスにおける水分の変化を測定して、水
分下限値となる水分変動位置を予め求め、処理対象の有
機性廃棄物の発酵プロセス途中、前記水分変動位置で水
分を補給して、有機性廃棄物を発酵適性水分に維持する
ようにしたものである。
【0007】請求項3記載の有機性廃棄物の高効率好気
性発酵方法は、発酵プロセス途中の有機性廃棄物の水分
を測定し、測定値が予め設定した水分下限値となった時
点で水分を補給して、有機性廃棄物を発酵適性水分に維
持するようにしたものである。
【0008】上記した各構成によれば、水分下限値とな
る時間的水分変化点(または水分変動位置)で水分を補
給することで、処理対象の有機性廃棄物を常時、発酵適
性水分に維持するので、高速で、かつ高効率で発酵させ
ることができ、発酵時間の短縮、および有機物の分解度
の向上を図ることができる。
【0009】発酵槽に投入する有機性廃棄物は、予め適
正水分および適正温度に調整、あるいは近づけておくの
が望ましい。補給する水分は、水分の偏りが生じないよ
うに噴霧、滴下等、蒸発し易い方式で、好ましくは発酵
速度の低下を招かないように発酵温度程度に加温した温
水として、添加する。
【0010】発酵適性水分は通常50〜65%程度、好
ましくは50〜60%程度であり、発酵当初より発酵終
了の数時間前まで、すなわち発酵製品としての目標水分
に調整する時点まで、この範囲に維持する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図1に示した竪型発酵槽1
(完全混合型発酵槽)は、密閉式円錐形槽として構成さ
れていて、上部に原料投入手段2が連通し、下部に生成
物取出手段3が連通するとともに、槽体内部を加熱流体
によって加温する加温ジャケット4などの加温手段と、
槽体内部に通気する発酵ブロワ5などの通気手段と、生
成物取出手段2から原料投入手段1にわたる返送路6と
が設けられている。
【0012】発酵槽1にはまた、給水手段7に連通した
噴霧手段8と、モータ9により駆動されて槽内を自分・
公転するスクリュー10とが内設され、槽内の発酵物の
水分を測定する水分測定手段11が設けられるととも
に、前記水分測定手段11と給水手段7とに電気的に接
続して、水分測定手段11からの電気信号により給水手
段7を起動停止する制御装置12が設けられている。1
3は集塵機および脱臭装置(図示せず)に導かれた排気
手段である。
【0013】上記した構成における作用を説明する。ま
ず、処理対象物と同一性状の有機性廃棄物13を乾燥ま
たは水分調整材の添加により60%未満の所定水分に調
整し、所定温度に予備加熱してから、原料投入手段2に
よって発酵槽1の内部に投入し、自重落下させつつスク
リュー10によって混合・切り返しし、加温ジャケット
4で早急に50〜60℃に加温し、発酵ブロワ5によっ
て通気する状態において、好気性発酵させ、生成したコ
ンポスト14を生成物取出手段3によって取り出す。
【0014】このとき、水分測定手段11により、発酵
プロセスにおける発酵物15の水分の変化を測定して、
所定の水分下限値、たとえば50%となる時間的水分変
化点T1、T2、…Tnを求めるとともに、完全発酵点
Tcを求め、制御手段12に記憶させる。
【0015】その後に、処理対象の有機性廃棄物13を
上記と同等の条件で好気性発酵させる。ただし、投入時
の水分調整は先に生成したコンポスト14を返送路6よ
り返送することで行うとともに、制御装置12によっ
て、先に求めた時間的水分変化点T1、T2、…Tn
で、給水手段7を所定時間だけ駆動し、噴霧手段8によ
って約60℃の温水16を噴霧することにより、発酵物
15の水分を完全発酵点Tcのやや手前まで常時50〜
60%程度に調整する。
【0016】そして、発酵物15を発酵熱および外部加
温によって仕上げ発酵および乾燥することにより、コン
ポスト製品として要求される発酵度および水分(通常、
40%以下)に調整し、生成したコンポスト14を取り
出す。仕上げ発酵および乾燥時間は通常、1〜24時間
程度となるが、これは完全発酵点Tcより算出する。
【0017】このようにすることにより、発酵進行に伴
う水分低下に起因する分解速度の低下を防止することが
でき、有機性廃棄物13を高速で、かつ高効率で発酵さ
せることができる。
【0018】図2に示した平面型スクープ式発酵槽21
(押し出し流れ型発酵槽)は、地下埋め込み式または半
地下式の開放式円形槽21aの上部開口を、円錐形の臭
気捕集ルーフ21bで覆ったものであり、槽壁寄りの上
部に原料投入手段22が設けられ、槽中央に排出部23
が形成されるとともに、自走式かつ垂直スクープ式の攪
拌機24が槽半径方向に沿って配置されており、排出部
23の下部には生成物排出コンベア25の一端が位置し
ている。
【0019】また、図1に示した竪型発酵槽と同様に、
槽体内部に通気する発酵ブロワ26などの通気手段と、
給水手段27に連通した噴霧手段28と、槽内の発酵物
の水分を測定する水分測定手段29と、水分測定手段2
9からの電気信号により給水手段27を起動停止する制
御装置30と、排気手段31とが設けられている。
【0020】上記した構成における作用を説明する。図
1に示した竪型発酵槽と同様にして、処理対象物と同一
性状の有機性廃棄物32を乾燥または水分調整材の添加
により60%未満の所定水分に調整し、所定温度に予備
加熱してから、原料投入手段22によって発酵槽21内
の外周部に投入する。そして、投入した有機性廃棄物3
2を攪拌機24のスクープによって垂直方向に攪拌し、
図3に示したように、攪拌機24の軸心廻りの自走によ
って順送りに中心部に移送しつつ、発酵ブロワ26によ
って通気する状態において、好気性発酵させ、生成した
コンポスト34を排出部23より、生成物排出コンベア
25の上に排出する。
【0021】このとき、水分測定手段29により、発酵
プロセスにおける発酵物33の水分の変化を測定して、
所定の水分下限値、たとえば50%となる水分変動位置
P1、P2、…Pnを求めるとともに、完全発酵点Pc
を求め、制御手段30に記憶させる。
【0022】その後、処理対象の有機性廃棄物32を上
記と同等の条件で好気性発酵させる。ただし、投入時の
水分調整は先に生成したコンポスト34を添加すること
で行うとともに、制御装置30によって、先に求めた水
分変動位置P1、P2、…Pnで、給水手段27を所定
時間だけ駆動し、噴霧手段28によって約60℃の温水
35を噴霧することにより、発酵物33の水分を完全発
酵点Pcのやや手前まで常時50〜60%程度に調整す
る。そして、発酵物33を発酵熱および外部加温によっ
て仕上げ発酵および乾燥し、コンポスト34として取り
出す。
【0023】このようにすることによっても、発酵進行
に伴う水分低下に起因する分解速度の低下を防止するこ
とができ、有機性廃棄物32を高速で、かつ高効率で発
酵させることができる。
【0024】なお、上記した各構成において、時間的水
分変化点T1、T2、…Tn、完全発酵点Tcや、水分
変動位置P1、P2、…Pn、完全発酵点Pcを予め求
めることなく、発酵プロセス途中の発酵物の水分を適宜
に測定し、測定値が予め設定した水分下限値となった時
点で水分を補給し、発酵物を適性水分に維持することも
勿論可能であり、この方法を上記した各構成に加えるこ
とにより、水分調整を確実にするようにしてもよい。
【0025】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、発酵対象とする有機性廃棄物の水分変化を測定
し、水分下限値となる時間的水分変化点を予め求めて、
有機性廃棄物の発酵プロセス途中、前記時間的水分変化
点で水分を補給することで、有機性廃棄物を発酵適性水
分に維持するようにしたことにより、有機性廃棄物の発
酵を促進することができる。
【0026】また請求項2記載の発明によれば、発酵対
象とする有機性廃棄物の水分変化を測定し、水分下限値
となる水分変動位置を予め求めて、有機性廃棄物の発酵
プロセス途中、前記水分変動位置で水分を補給すること
で、有機性廃棄物を発酵適性水分に維持するようにした
ことにより、有機性廃棄物の発酵を促進することができ
る。
【0027】請求項3記載の発明によれば、発酵プロセ
ス途中の有機性廃棄物の水分を測定し、測定値が予め設
定した水分下限値となった時点で水分を補給すること
で、有機性廃棄物を発酵適性水分に維持するようにした
ことにより、有機性廃棄物の発酵を促進することができ
る。
【0028】したがって、上記したいずれの発明によっ
ても、発酵装置の小型化を図ることができるとともに、
有機物分解度の高い良好な発酵製品を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における有機性廃棄物の
高効率好気性発酵方法が行われる竪型発酵槽を示した説
明図である。
【図2】本発明の第2実施形態における有機性廃棄物の
高効率好気性発酵方法が行われる平面型スクープ式発酵
槽を示した説明図である。
【図3】図2の平面型スクープ式発酵槽における攪拌機
と有機性廃棄物・発酵物との移動方向を示した説明図で
ある。
【符号の説明】
1 竪型発酵槽 13 有機性廃棄物 15 発酵物 16 温水 21 平面型スクープ式発酵槽 32 有機性廃棄物 33 発酵物 35 温水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 師 正史 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 添田 祐二 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 山本 哲也 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 柴田 敏行 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 速水 靖夫 福岡県福岡市博多区東比恵2丁目11番30号 Fターム(参考) 4D059 AA01 AA07 BA03 BA44 BA48 BA56 CA16 CC01 EA01 EB01 4H061 AA02 CC55 EE66 GG10 GG49 GG70

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投入した有機性廃棄物を完全混合しつつ
    発酵させる完全混合型発酵槽において発酵プロセスを制
    御するに際し、性状の異なる有機性廃棄物ごとに発酵プ
    ロセスにおける水分の変化を測定して、水分下限値とな
    る時間的水分変化点を予め求め、処理対象の有機性廃棄
    物の発酵プロセス途中、前記時間的水分変化点で水分を
    補給して、有機性廃棄物を発酵適性水分に維持すること
    を特徴とする有機性廃棄物の高効率好気性発酵方法。
  2. 【請求項2】 投入した有機性廃棄物を一定方向に押し
    出しつつ発酵させる押し出し流れ型発酵槽において発酵
    プロセスを制御するに際し、性状の異なる有機性廃棄物
    ごとに発酵プロセスにおける水分の変化を測定して、水
    分下限値となる水分変動位置を予め求め、処理対象の有
    機性廃棄物の発酵プロセス途中、前記水分変動位置で水
    分を補給して、有機性廃棄物を発酵適性水分に維持する
    ことを特徴とする有機性廃棄物の高効率好気性発酵方
    法。
  3. 【請求項3】 発酵プロセス途中の有機性廃棄物の水分
    を測定し、測定値が予め設定した水分下限値となった時
    点で水分を補給して、有機性廃棄物を発酵適性水分に維
    持することを特徴とする有機性廃棄物の高効率好気性発
    酵方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003026479A (ja) * 2001-07-12 2003-01-29 Ngk Insulators Ltd ブレーキ材およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003026479A (ja) * 2001-07-12 2003-01-29 Ngk Insulators Ltd ブレーキ材およびその製造方法
JP4540890B2 (ja) * 2001-07-12 2010-09-08 日本碍子株式会社 ブレーキ材

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