JP2003001081A

JP2003001081A - 有機廃棄物処理装置

Info

Publication number: JP2003001081A
Application number: JP2001183250A
Authority: JP
Inventors: Hajime Nomura; 初野村; Sakae Fukuchi; 福地　　栄; Satoshi Fujino; 藤野　　聡; Masaru Ohashi; 勝大橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2003-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】水分含有率の多い有機廃棄物が投入されても汚
泥化されにくい有機廃棄物処理装置を提供する。【解決手段】投入口１から発酵処理槽２に投入された有
機廃棄物を、らせん状に配置の複数本の攪拌腕６を有す
る攪拌軸７を所定時間毎に正逆回転させて攪拌・発酵処
理を行いコンポストを排出する有機廃棄物処理装置にお
いて、複数本の攪拌腕のうち中側の複数本の攪拌腕のら
せん方向が両側の複数本の攪拌腕のらせん方向と逆方向
であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は投入口より投入され
た有機廃棄物を攪拌・発酵・乾燥処理し排出する有機廃
棄物処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、投入口より投入された有機廃
棄物を攪拌・発酵・乾燥処理し排出する有機廃棄物処理
装置については多くの技術が開発されている。その一般
的な構成は、図１３に示すように、投入口４０から有機
廃棄物が発酵処理槽４１に投入され、そこで、ギヤ４
２，チェーン４３，駆動モータ４４より構成される動力
伝達機構に連結された，複数本の放射状に攪拌腕４５を
有する攪拌軸４６を、正逆回転させて攪拌・発酵処理を
行い、発生した水蒸気は熱交換器４７で凝縮され凝縮水
としてドレイン口４８からＰＨ調節タンク４９に入り中
和され、次に脱臭タンク５０で脱臭され排水される。

【０００３】凝縮後の空気は発酵槽４１内に戻る。この
戻り空気の一部が排気用ブロワ５１で引かれ、脱臭タン
ク５０で曝気され脱臭され排気される。また、発酵槽４
１で発酵促進された有機廃棄物は、コンポスト５２（堆
肥）となり、排出ストッカー５３に排出される。

【０００４】これら有機廃棄物処理装置の攪拌・発酵装
置を用いて発酵処理を行う開発が増加している。例えば
特開平６−３０４５４２公報、特開平７−１２４５３８
公報、特開昭６３−２８８９８６公報、特開平１−１４
５３８８公報等に記載されている。

【０００５】以下、従来の有機廃棄物投入装置の内の攪
拌・搬送装置の構造について、図９，図１０，図１１，
図１２を用いて説明する。

【０００６】図９は正面図、図１０は図９のＡ−Ａ線で
の側面図、図１１は図９の攪拌軸と攪拌腕を示す正面
図、図１２は図１１のＤ−Ｄ線での側面図である。

【０００７】図９において、有機廃棄物を投入口２０か
ら発酵処理槽２１に投入する。発酵処理槽２１は、発酵
槽２１ａ，発酵・乾燥槽２１ｂ，乾燥槽２１ｃの三槽式
構造である。発酵処理槽２１で処理された廃棄物は排出
口２８から排出ストッカー２９に排出される。

【０００８】有機廃棄物を投入後、一定の時間が経過す
ると、ギヤ２２，チェーン２３，駆動モータ２４より構
成される動力伝達機構に連結された，攪拌腕２５を有す
る攪拌軸２６を、一定時間毎に正逆回転させ、攪拌・発
酵処理を行う。攪拌機構は、図１１，図１２に示すよう
に、攪拌軸２６に複数本の攪拌腕２５がらせん状に所定
の間隔・角度で配置してあり、動力伝達機構により回転
し投入口２０から排出口２８に向かって発酵処理槽２１
内コンポスト３０を攪拌・搬送する構造である。

【０００９】次に、この攪拌機構によるコンポスト（堆
肥）３０の動きについて、図９，図１０を用いて説明す
る。図９におけるコンポスト３０の動きは、投入口２０
から排出口２８に向かう左方向を正方向、排出口２８か
ら投入口２０に向かう右方向を逆方向とする。図１０に
おける攪拌腕２５の動きは、左回転を正回転、右回転を
逆回転とする。ここで攪拌腕２５は、図９に示すよう
に、攪拌軸２６に横方向から差込み更に直交する軸方向
にスプリングピン３１を差込み固定されている。

【００１０】図１０で攪拌腕２５の正回転時には、コン
ポスト３０を図９の正方向（実線）に搬送し、図１０で
攪拌腕２５の逆回転時には、コンポスト３０を図９の逆
方向（破線）に搬送する。また図１０で攪拌腕２５の正
回転時には、コンポスト３０が左（実線）に寄り、攪拌
腕２５の逆回転時はコンポスト３０が右（破線）に寄
る。攪拌腕２５は一定時間毎に正回転・逆回転を繰り返
し、コンポスト３０の攪拌・搬送を行う。

【００１１】以上の攪拌・搬送動作を繰返しながら投入
口２０から投入された有機廃棄物は、発酵槽２１ａにて
攪拌（攪拌腕２５の正・逆回転）され発酵・除湿が行わ
れる。発酵槽２１ａに、一定の有機廃棄物を発酵処理し
たコンポスト３０が溜まると、正回転時に仕切り２７ａ
をコンポスト３０が越え、発酵・乾燥槽２１ｂに移動す
る。発酵・乾燥槽２１ｂは発酵槽２１ａで発酵・除湿が
進まない分を補う槽である。また、仕切り２８ａは、投
入された直後の有機廃棄物が発酵・乾燥槽２１ｂに移動
することを防ぐ。

【００１２】次に、発酵・乾燥槽２１ｂに一定のコンポ
スト３０が溜まると、正回転時に仕切り２７ｂをコンポ
スト３０が越え、乾燥槽２１ｃに移動する。乾燥槽２１
ｃは発酵・乾燥槽２１ｂで除湿が進まない分を補う槽で
ある。また、仕切り２７ｂは、発酵・乾燥槽２１ｂの水
分を乾燥槽２１ｃに移動することを防ぐ。最後に、乾燥
槽２１ｃに一定コンポスト３０が溜まると、正回転時に
排出口２８をコンポスト３０が越え、発酵・除湿された
コンポスト３０が排出ストッカー２９に移動し貯留され
る。尚、仕切り２７ａ，２７ｂは、各々の槽を区切りコ
ンポスト３０に含有する水分の移動を遮断する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に投入される有機廃棄物の水分含有率は高い（平均８０
％）ので、発酵槽での水分が過剰となり、発酵に適した
水分含有率３０％を超えるため、発酵槽内が汚泥化する
ことがある。汚泥化すると発酵を阻害するばかりでな
く、粒状の場合と比較して水蒸気の発生も阻害されて発
酵に適した水分含有率になるまで時間を要し発酵処理時
間が長くなる。従って、一度有機廃棄物を投入すると所
定の発酵処理時間が経過するまでは次の有機廃棄物を投
入できないため、有機廃棄物の過剰投入や連続投入に対
応できない。これに対応するには、発酵槽を十分大きく
する必要があり有機廃棄物処理装置のコンパクト化の阻
害となっていた。

【００１４】本発明の目的は水分含有率の多い有機廃棄
物が投入されても汚泥化されにくい有機廃棄物処理装置
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、投入口から発
酵処理槽に投入された有機廃棄物を、らせん状に配置の
複数本の攪拌腕を有する攪拌軸を所定時間毎に正逆回転
させて攪拌・発酵・乾燥処理を行いコンポストを排出す
る有機廃棄物処理装置において、前記複数本の攪拌腕の
うち中側の複数本の攪拌腕のらせん方向が両側の複数本
の攪拌腕のらせん方向と逆方向であることを特徴とす
る。

【００１６】本発明は、投入口を有する発酵槽および排
出口を有する乾燥槽にまたがってらせん状に配置の複数
本の攪拌腕を有する攪拌軸を所定時間毎に正逆回転させ
て、前記投入口から前記発酵槽に投入された有機廃棄物
を攪拌・発酵処理を行い前記乾燥槽で攪拌・乾燥処理を
行いコンポストを前記排出口から排出する有機廃棄物処
理装置であって、前記発酵槽内の前記複数本の攪拌腕の
うち前記乾燥槽側の複数本の攪拌腕のらせん方向が両側
の複数本の攪拌腕のらせん方向と逆方向であることを特
徴とする。

【００１７】本発明は、前記らせん方向が逆方向である
複数本の攪拌腕の本数が、当該複数本の攪拌腕とらせん
方向が異なる前記投入口側の複数本の攪拌腕の本数より
少ないことを特徴とする。本発明は、前記らせん方向が
逆方向である複数本の攪拌腕の両側のうち、前記投入口
側に仕切りを配置しないで反対側に仕切りを配置したこ
とを特徴とする。本発明は、前記攪拌腕を着脱可能なパ
イプで被せたことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機廃棄物投入装
置の内の攪拌・搬送装置の構造の実施の形態について、
図１，図２，図３，図４，図５，図６，図７を用いて説
明する。

【００１９】図１は第１の実施の形態の正面図、図２は
図１のＡ−Ａ線での側面図で攪拌軸が一軸式の場合の側
面図、図３は図１のＡ−Ａ線での側面図で攪拌軸が二軸
式の場合の側面図、図４１は図１の攪拌軸と攪拌腕を示
す正面図、図５は図４のＡ−Ａ線，Ｃ−Ｃ線での側面
図、図６は図４のＢ−Ｂ線での側面図、図７は図４の一
部拡大の正面図である。

【００２０】図１において、有機廃棄物を投入する投入
口１が発酵処理槽２の上部に有する。発酵処理槽２は、
発酵槽２ａと乾燥槽２ｂとの二槽構造である。発酵槽２
ａの大きさは従来の発酵槽と発酵・乾燥槽を合わせた大
きさである。有機廃棄物を投入口１に投入後、一定の時
間が経過すると、ギヤ３・チェーン４・駆動モータ５よ
り構成される動力伝達機構に連結された，攪拌腕６を有
する攪拌軸７を、一定時間毎に正逆回転させ、攪拌・発
酵処理を行う。

【００２１】図４，図５，図６にて、攪拌機構を説明す
る。攪拌軸７に、複数本の攪拌腕６（攪拌腕イ〜ナ）
を、らせん状に所定の間隔α（図４）・角度β（図５，
図６）で取り付けてあり、そのうち発酵槽２ａ用攪拌腕
６（攪拌腕イ〜ル）と乾燥槽２ｂ用攪拌腕６（攪拌腕オ
〜ナ）とを仕切り８で分割して取り付けてある（図
４）。さらにそのうち、発酵槽２ａ用攪拌腕６（攪拌腕
イ〜ル）は、右らせん状に攪拌腕６（攪拌腕イ〜ト）
（図５）、続いて左らせん状に攪拌腕６（攪拌腕チ〜
ル）（図６）がらせん状に所定の間隔α（図４）・角度
β（図５，図６）で取り付けてあり、また、発酵槽２ｂ
用攪拌腕６（攪拌腕オ〜ナ）は、右らせん状（図５）に
所定の間隔α（図４）・角度β（図５）で取り付けてあ
る。

【００２２】次に、この攪拌機構によるコンポスト１１
の動きについて、図１，図２（攪拌軸が一軸式の場
合），図３（攪拌軸が二軸式の場合）を用いて説明す
る。図１におけるコンポスト１１の動きは左方向を正方
向、右方向を逆方向とする。このとき図２におけるコン
ポスト１１の動きは左回転を正回転、右回転を逆回転と
する。攪拌機構を動力伝達機構により、図１では正回転
時に投入口１のある発酵槽２ａから排出口９のある乾燥
槽２ｂの方向へコンポスト１１を搬送し、逆回転時は反
対に排出口９のある乾燥槽２ｂから投入口１のある発酵
槽の方向へコンポスト１１を搬送する図２（攪拌軸が一
軸式の場合）では、正回転時は攪拌腕６が正方向に回転
しコンポスト１１が左（実線）に寄り、逆回転時は攪拌
腕６が逆方向に回転しコンポスト１１が右（破線）に寄
る。図３（攪拌軸が二軸式の場合）では、二軸の攪拌軸
７，７が、別々の動力伝達機構（図１に示したギヤ３・
チェーン４・駆動モータ５より構成される，別々の動力
伝達機構）で，互いに逆に回転するため、正回転時は外
側（実線）にコンポスト１１が寄り、逆回転時は内側
（破線）にコンポスト１１が寄る。

【００２３】この攪拌機構は、上記のように、発酵槽２
ａ用攪拌腕６（攪拌腕イ〜ル）のうち、攪拌腕６（攪拌
腕チ〜ル）が左らせん状で、それより右側（図１の投入
口１側）の攪拌腕６（攪拌腕イ〜ト）および左側（図１
の排出口９側）の乾燥槽２ｂ用攪拌腕６（攪拌腕オ〜
ナ）が右らせん状とらせん状の方向が逆方向のため、発
酵槽２ａ内において両側から中側方向にコンポスト１１
が寄り、攪拌腕６（攪拌腕ト）と攪拌腕６（攪拌腕チ）
の間で、両方向からのコンポスト１１が接触して押し合
い盛り上がるので、仕切りの役割が発生する。したがっ
て攪拌腕６（攪拌腕ト）と攪拌腕６（攪拌腕チ）の間で
従来必要としていた仕切りが不要となる。

【００２４】また上記のように攪拌腕６（攪拌腕ト）と
攪拌腕６（攪拌腕チ）の間でコンポスト１１が接触して
押合い、発生した仕切りを越える右側からのコンポスト
１１のみが発酵槽２ａ内の左側に搬送されるので、搬送
量が少なく、攪拌腕６（攪拌腕ト）より右側の攪拌腕６
（攪拌腕イト）で攪拌されたコンポスト１１が残るこ
ととなる。したがって投入口１より水分含有率が多い有
機廃棄物が投入されても、上記乾燥されたコンポスト１
１と混合されて水分含有率が下がるので、発酵槽２ａ内
が汚泥化されることを防ぐことができる。

【００２５】左右両方向の搬送・攪拌力の差は、攪拌腕
６の本数・外形・取付け間隔・角度・らせんの向きの変
更により調整することができ（本実施の形態では左方向
の攪拌腕６が７本、右方向の攪拌腕６が４本）、したが
って図１の投入口１から投入される有機廃棄物の水分含
有率に応じて調整が可能となる。

【００２６】上記仕切りの役割により、前記の如く、発
酵槽２ａと乾燥槽２ｂの二槽構造が可能となり、発酵槽
２ａ一つで発酵槽と発酵・乾燥槽の役割を果たす。

【００２７】また、発酵槽２ａの大きさが従来の発酵槽
の容積の約１．５倍確保できる。処理能力としては、約
１．２倍の容積あれば過剰投入や連続投入に対応できる
ための残りの容積は不要となり結果として発酵槽２ａが
小さくなる。

【００２８】以上の攪拌・搬送動作を繰り返しながら、
投入口１から投入された有機廃棄物は、発酵槽２ａにて
攪拌（攪拌腕６の正・逆回転）され発酵・除湿が行われ
る。発酵槽２ａに、一定の有機廃棄物を発酵処理したコ
ンポスト１１が溜まると、逆回転時に仕切り８をコンポ
スト１１が越え、乾燥槽２ｂに移動する。発酵槽２ａで
攪拌腕６の正逆回転を繰返すことでコンポストを従来の
滞留時間を約１．５〜２倍程度に延び、発酵・除湿が十
分行われる。乾燥槽２ｂは発酵槽２ａで除湿が進まない
分を補う槽である。

【００２９】また、発酵槽２ａ内のコンポスト接触面は
仕切りの役割を残し、投入直後の有機廃棄物が仕切り８
に近づくことを防ぎ、仕切り８は未発酵の有機廃棄物が
乾燥槽２ｂに移動することを防ぐ。乾燥槽２ｂで乾燥処
理をし一定コンポスト１１が溜まると、正回転時に排出
口９をコンポスト１１が越え、発酵・除湿されたコンポ
スト１１が排出ストッカー１０に移動し貯留される。
尚、仕切り８は、各々の槽を区切りコンポスト１１に含
有する水分の移動を遮断する。

【００３０】図７は第２の実施の形態の正面図である。
図１から図６の第１の実施の形態との相違点は、発酵層
２ａでの左らせん状の複数の攪拌腕を、一箇所から二箇
所にした点にあり、その他は同じである。この場合、発
酵処理層２の左右方向を大きくすれば処理するコンポス
トの量を増やすことができる。

【００３１】次に、図８を用いて攪拌腕６について説明
する。攪拌腕６に、金属または樹脂のパイプ１３を被
せ、スプリングピン１４またはネジ１５などにて着脱可
能な構造にし、攪拌腕６自体の摩耗を防ぐ。パイプ１３
の摩耗が進み次第、パイプのみを交換するため重量も軽
く交換作業性をよくする。

【００３２】以上、本発明の実施の形態によれば、次の
ような効果が期待できる。（１）発酵槽内で、コンポストを正方向に移動する攪拌
腕の配置部に対して逆方向に移動する攪拌腕の配置部を
有する攪拌軸を設けたので、発酵槽が汚泥化されること
を防ぐことができ、所定の間隔・角度・向き（らせんの
向き）で取付け調整することにより、発酵槽に滞留する
時間の調整ができ、発酵・除湿の調整が可能となる。従
って、投入される有機廃棄物の量・水分含有率に応じ
て、その状態に合わせた調整が可能となる。

【００３３】（２）発酵槽内で、コンポストを正方向に
移動する攪拌腕の配置に対して逆方向に移動する攪拌腕
を配置し、正回転させることによりコンポストが中側に
寄り盛り上がり、接触面が仕切りの機能を持ち合せる。
従って、発酵槽と発酵・乾燥槽間の仕切りが除去でき、
したがって従来必要としていた仕切りをなくすことがで
き、重量軽減・製造コストが安価な有機廃棄物処理装置
を提供することができる。

【００３４】（３）仕切りが取れ従来の発酵槽と発酵・
乾燥槽が一つの発酵槽になり発酵槽自体の容積が増加す
るため、有機廃棄物の過剰投入や連続投入に対応可能な
有機廃棄物処理装置を提供することができる。

【００３５】（４）発酵槽が一つになり従来の約１．５
倍の容積が確保できる。処理能力としては約１．２倍の
容積があれば有機廃棄物の過剰投入や連続投入に対応可
能であるため、残りの容積は不要となる。結果として処
理能力を向上させ容積を小さくできることから、有機廃
棄物処理装置自体の大きさが小さくなるため、省スペー
ス設置可能・重量軽減・製造コストが安価な有機廃棄物
処理装置を提供することができる。

【００３６】（５）発酵槽・乾燥槽間の仕切りにかかる
負荷が軽減されたため仕切りの変形、仕切り取付部の割
れを防止できる。（６）軸受け部にかかる負荷が軽減されたため、軸受け
部の交換時期を延長できる。

【００３７】（７）攪拌腕にパイプを被せる方法をとる
ことによりパイプ着脱が容易になり定期交換作業時間を
軽減する。（８）攪拌腕にパイプを被せる方法をとることにより、
部品重量が軽くなり持ち運びが便利になる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、水分含有率の多い有機
廃棄物が投入されても汚泥化されにくい有機廃棄物処理
装置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の実施の形態の有機廃棄物投入装
置の内の攪拌・搬送装置の構造を示す正面図である。

【図２】図１の部分側面図で、一軸式側面図である。

【図３】図１の部分側面図で、二軸式側面図である。

【図４】図１の攪拌軸と攪拌腕を示す正面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線，Ｃ−Ｃ線での側面図である。

【図６】図４のＢ−Ｂ線での側面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態の有機廃棄物投入装
置の内の攪拌・搬送装置の構造を示す正面図である。

【図８】図１，図７における攪拌軸と攪拌腕の一部拡大
正面図である

【図９】従来の有機廃棄物投入装置の内の攪拌・搬送装
置の構造を示す正面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ線での側面図である。

【図１１】図９の攪拌軸と攪拌腕を示す正面図である

【図１２】図１１のＤ−Ｄ線での側面図である。

【図１３】有機廃棄物投入装置の一般的な構成を示す正
面図である。

【符号の説明】

１：投入口、２：発酵処理槽、２ａ：発酵槽、２ｂ：乾
燥槽、３：ギヤ、４：チェーン、５：駆動モータ、６：
攪拌腕、７：攪拌軸、８：仕切り、９：排出口、１０：
排出ストッカー、１１：コンポスト、１２：軸受け部、
１３：パイプ、１４：スプリングピン、１５：ネジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤野聡栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者大橋勝栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内Ｆターム(参考） 4D004 AA02 BA04 CA15 CA18 CA42 CB26 CB31 4G036 AB06 4G078 AA13 AB20 BA01 CA01 CA08 CA12 CA17 DA30 DB03 EA10 4H061 AA03 CC47 CC55 GG14 GG19 GG43 GG48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入口から発酵処理槽に投入された有機廃
棄物を、らせん状に配置の複数本の攪拌腕を有する攪拌
軸を所定時間毎に正逆回転させて攪拌・発酵・乾燥処理
を行いコンポストを排出する有機廃棄物処理装置におい
て、前記複数本の攪拌腕のうち中側の複数本の攪拌腕の
らせん方向が両側の複数本の攪拌腕のらせん方向と逆方
向であることを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項２】投入口を有する発酵槽および排出口を有す
る乾燥槽にまたがってらせん状に配置の複数本の攪拌腕
を有する攪拌軸を所定時間毎に正逆回転させて、前記投
入口から前記発酵槽に投入された有機廃棄物を攪拌・発
酵処理を行い前記乾燥槽で攪拌・乾燥処理を行いコンポ
ストを前記排出口から排出する有機廃棄物処理装置であ
って、前記発酵槽内の前記複数本の攪拌腕のうち前記乾
燥槽側の複数本の攪拌腕のらせん方向が両側の複数本の
攪拌腕のらせん方向と逆方向であることを特徴とする有
機廃棄物処理装置。
【請求項３】請求項１または２記載の有機廃棄物処理装
置において、前記らせん方向が逆方向である複数本の攪
拌腕の本数が、当該複数本の攪拌腕とらせん方向が異な
る前記投入口側の複数本の攪拌腕の本数より少ないこと
を特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項４】請求項１、２または３記載の有機廃棄物処
理装置において、前記らせん方向が逆方向である複数本
の攪拌腕の両側のうち、前記投入口側に仕切りを配置し
ないで反対側に仕切りを配置したことを特徴とする有機
廃棄物処理装置。
【請求項５】請求項１、２または３記載の有機廃棄物処
理装置において、前記攪拌腕を着脱可能なパイプで被せ
たことを特徴とする有機廃棄物処理装置。