JP2004016899A - 発酵処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発酵容器に投入された廃棄物を、全体に亘って確実に攪拌するとともに、効率的に短時間で発酵させることが可能な発酵処理装置を提供する。
【解決手段】発酵処理装置２は、横方向に設置される略円筒形状の胴部２０、及び左右側面を閉塞する側壁２１を有し、投入された廃棄物を閉空間内で発酵させる発酵容器１１と、発酵容器１１の中心を通り回動自在に取付けられ回転軸３５、スクリュー羽根３６、及びそれらを回転させる第一駆動部を有し、スクリュー羽根３６の回転により廃棄物を攪拌及び搬送する攪拌搬送手段１２と、架台に対して発酵容器１１を回動自在に支持する支持部１４と、発酵容器１１を回転させる第二駆動部と、発酵容器１１の内周面から突設され、発酵容器１１の回転に伴い廃棄物を内周面に沿って持ち上げる持上片３０とを具備する。
【選択図】　　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発酵処理装置に関し、特に、生ゴミ等の廃棄物を、微生物によって発酵させる発酵処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
経済発展や生活の高度化とともに、生ゴミ、有機汚泥、おから、及び魚骨等の有機廃棄物（以下、単に「廃棄物」という）が増え続けており、特に、デパート、スーパー、青果市場、または鮮魚市場等においては、日量１ｔ〜１０ｔの廃棄物が発生するところもある。一方、これらの敷地内で発生した廃棄物を減量化するため、以前は小型のバッチ炉で焼却する場合が多かったが、最近ではダイオキシン問題で焼却は困難となっている。このような実状の中、微生物を活用して廃棄物を分解させる方法が注目されている。これによれば、廃棄物を減量化することができるとともに、廃棄物の一部を堆肥として有効利用することも可能になる。
【０００３】
なお、具体的な装置としては、廃棄物が微生物（発酵菌）とともに収容される発酵容器と、これらの廃棄物を攪拌する攪拌手段とを備えたものが一般的である。ここで、発酵容器としては、横方向に設置される略円筒状のものや上面が開放された樋状のものがあり、一方、攪拌手段としては、容器の中心を通って回動可能に支持された回転軸と、その周面に形成されたスクリュー羽根と、回転軸及びスクリュー羽根を回転させるモータ等の駆動部とから構成されたものが知られている。これによれば、発酵容器内でスクリュー羽根を正転及び逆転させることにより、発酵容器内の廃棄物を攪拌することができる。
【０００４】
一方、廃棄物を容易に発酵させる微生物として、好気性の高温菌が知られている。そして、この菌を用いる場合には、発酵容器内を高温度（例えば８０℃）に維持するために、加熱ヒータや送風機を備えた温風供給手段が設置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の発酵処理装置は、スクリュー羽根によって廃棄物を左右方向に搬送させながら攪拌する構成であるため、発酵容器の内周面付近の廃棄物と中央付近の廃棄物とが混合され難くなっていた。特に、発酵容器内に投入された廃棄物が比較的少量の場合、または発酵により減量化され少なくなった場合には、発酵容器の底部付近に貯溜する廃棄物を上方に掻き出すことが困難となっていた。このため、発酵状態が不均一になり、発酵処理が完了するまでに長い時間を要していた。
【０００６】
また、従来の発酵容器には、廃棄物を投入するための投入口が上面に設けられているため、温風供給手段によって発酵容器内に温風が供給されても、投入口等の開口部分から熱気が漏れる可能性が高かった。このため、熱効率が悪くなるばかりでなく、発酵容器内を所定の高温状態に維持することが困難となり、高温菌の繁殖に支障となる恐れがあった。したがって、高温菌を用いた場合でも、発酵処理が完了するまでに比較的長い時間を要していた。
【０００７】
なお、発酵容器から排出された空気を、温風供給手段に戻すようにすれば熱効率を上げることができるが、発酵容器内の空気には、廃棄物から放出された水分が多く含まれているため、その空気をそのまま発酵容器に戻すと、水蒸気を循環させることになり廃棄物を乾燥させることが困難となる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、発酵容器に投入された廃棄物を、全体に亘って確実に攪拌するとともに、短時間で発酵させることができる発酵処理装置の提供を課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる発酵処理装置は、横方向に設置される略円筒形状の胴部、及び該胴部の左右側面を閉塞する側壁を有し、投入された廃棄物を閉空間内で発酵させる発酵容器と、該発酵容器の中心を通り該発酵容器に対して回動自在に取付けられ回転軸、該回転軸の周面に形成されたスクリュー羽根、及び前記回転軸及び前記スクリュー羽根を回転させる第一駆動部を有し、前記スクリュー羽根の回転により前記発酵容器内の前記廃棄物を攪拌及び搬送する攪拌搬送手段と、架台に対して前記発酵容器を回動自在に支持する支持部と、前記発酵容器を回転させる第二駆動部と、前記発酵容器の内周面から前記回転軸側に突設され、前記発酵容器の回転に伴い、前記発酵容器の下部付近の前記廃棄物を前記内周面に沿って持ち上げる持上部とを具備するものである。
【００１０】
ここで、「支持部」としては、例えば発酵容器の外周に当接する複数のローラ部材から構成することができる。これによれば、攪拌搬送手段の作動状態と関連することなく、発酵容器を回動自在に支持することができる。なお、発酵容器を回転させるには、例えば発酵容器の外部から発酵容器の外周面に回転力を付与するようにすればよい。また、「持上部」の数は特に限定されるものではないが、放射状に複数の持上部を形成することにより、攪拌効率を一層高めることができるとともに、円筒状の発酵容器を安定して回転させることが可能になる。また、対象可能な「廃棄物」としては、鶏糞、木屑、おから、紙、灰、生ゴミ、有機汚泥、魚骨等を例示することができる。
【００１１】
したがって、請求項１の発明の発酵処理装置によれば、発酵容器内に投入された廃棄物は、攪拌搬送手段のスクリュー羽根によって横方向に搬送されながら攪拌される。なお、この際、廃棄物が発酵容器の端部に偏らないように、スクリュー羽根の回転方向を制御し、搬送方向を交互に切替えることが望ましい。また、この搬送攪拌動作とともに、第二駆動部により、発酵容器自体が回転する。発酵容器の内周面には、回転軸に向って突設する持上部が形成されているため、発酵容器の底部付近の廃棄物は持上部によって持上げられ、その後、その持上部の上昇に伴って持上部の先端が下方を向くと、持上げられた廃棄物は重力によって自然落下する。すなわち、発酵容器の底部付近の廃棄物が上方に掻き出されることになる。
【００１２】
請求項２の発明にかかる発酵処理装置は、請求項１に記載の発酵処理装置において、前記側壁には前記閉空間を開放可能とする開口部が形成され、前記発酵容器に前記廃棄物を投入する際、前記開口部を前記回転軸よりも上方に位置させ、前記発酵容器内の前記廃棄物を排出する際、前記開口部を前記回転軸よりも下方に位置させる開口位置変位手段と、前記発酵容器内の前記廃棄物を排出する際、前記スクリュー羽根を回転させることにより前記発酵容器内の前記廃棄物を前記開口部に向って搬送させる排出制御手段とをさらに備えるものである。
【００１３】
したがって、請求項２の発明の発酵処理装置によれば、請求項１の発明の作用に加え、発酵容器の側壁に形成された一つの開口部が、廃棄物を投入するための投入口、及び発酵後の廃棄物（処理物）を排出するための排出口として兼用される。詳しく説明すると、廃棄物を投入する際には、第二駆動部によって発酵容器を回転させ、開口部が回転軸よりも上方（特に上端）となる位置で停止させる。これにより、開口部よりも下方の空間、すなわち廃棄物を収容できる領域が広くなる。一方、廃棄物を排出する際には、第二駆動部によって発酵容器を回転させ、開口部が回転軸よりも下方（特に下端）となる位置で停止させる。これにより、開口部よりも上方の空間、すなわち開口部を通して廃棄物を排出できる領域が広くなる。つまり、スクリュー羽根の回転により発酵容器内の廃棄物を開口部に向って搬送すると、大部分の廃棄物が開口部を通して外部に排出される。
【００１４】
請求項３の発明にかかる発酵処理装置は、請求項１または請求項２に記載の発酵処理装置において、前記回転軸の内部には、該回転軸の端部と前記発酵容器内の前記閉空間とを連通する空気通路が形成され、前記回転軸の前記端部に、温風供給手段の接続部が挿入されているものである。
【００１５】
ここで、「空気通路」は、回転軸全体に亘って形成してもよいが、端部を含む所定の範囲のみに形成してもよい。また「温風供給手段」としては、例えば、空気を供給する送風機、供給する空気を加熱するヒータ、及び送風機と回転軸の端部とを繋ぐ接続管等から構成したものを例示できる。
【００１６】
したがって、請求項３の発明の発酵処理装置によれば、請求項１または請求項２の発明の作用に加え、温風を供給することにより、発酵容器内を高温度に維持することが可能になる。特に、温風供給手段の接続部が回転軸の端部に挿入され、回転軸の内部に形成された空気通路を通して発酵容器内に温風を供給することから、発酵容器が回転するにも拘わらず、発酵容器の閉空間を維持したまま温風を供給することが可能となる。
【００１７】
請求項４の発明にかかる発酵処理装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の発酵処理装置において、前記発酵容器の前記側壁には、前記閉空間内の空気を排出する排気口が、前記回転軸を中心とした円周上に複数形成され、夫々の前記排気口を閉鎖する弁部材、及び前記回転軸よりも上方の所定位置に合致する前記排気口のみを開放させるように前記弁部材の開閉状態を切り替える開閉機構をさらに備えるものである。
【００１８】
ここで、「弁部材」としては、例えばポペット弁を挙げることができる。また、「開閉機構」は、例えば各弁部材に対して連結され押圧操作により弁部材を開成する操作杆と、操作杆の位置を切り替えるカムとから構成することができる。
【００１９】
したがって、請求項４の発明の発酵処理装置によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか一つの発明の作用に加え、円周上に形成された複数の排気口の中で、回転軸よりも上方の所定位置にある排気口のみが開放する。つまり、発酵容器内の空気は、所定位置にある排気口のみから排出される。換言すれば、発酵容器の回転中及び停止中において、所定位置よりも下方にある排気口は弁部材によって閉鎖されているため、発酵容器内に空気が供給され発酵容器内が加圧状態となっても、これらの排気口から廃棄物が排出されることはない。
【００２０】
請求項５の発明にかかる発酵処理装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の発酵処理装置において、前記発酵容器内に温風を供給する温風供給手段と、前記発酵容器から排出された空気を通過させ、該空気に含まれる水分を除去する電気集塵機と、該電気集塵機を通過した空気を前記温風供給手段に戻す戻配管とをさらに備えるものである。
【００２１】
ここで、「電気集塵機」としては、例えばコロナ放電を生じさせ空気中の水分を帯電させる放電電極、及び帯電した水分を電気的に捕集する捕集手段等を備えたものを例示することができる。
【００２２】
したがって、請求項５の発明の発酵処理装置によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一つの発明の作用に加え、発酵容器から排出された空気は、電気集塵機に送られるため、その空気中に、廃棄物から排出された水分が多く含まれていても、電気集塵機によって除湿され乾燥された空気となる。そして、この乾燥された空気は戻配管を通って温風供給手段に戻される。このため、温風供給手段には比較的高温の空気が送られることになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一実施形態である発酵処理システム１について、図１乃至図１０に基づき説明する。図１及び図２は発酵処理システム１の全体構成を示す正面図及び平面図であり、図３は発酵処理システム１における発酵処理装置２の構成を示す正面図であり、図４乃至図６は発酵処理装置２の構成を示す断面図であり、図７及び図８は排気口付近の構成を示す説明図であり、図９は発酵処理の流れを示す説明図であり、図１０は発酵処理システム１の機能的構成を示すブロック図である。
【００２４】
本実施形態の発酵処理システム１は、図１及び図２に示すように、おから等の廃棄物を微生物によって発酵させる発酵処理装置２と、ダンプ（図示しない）等の輸送車両によって輸送された廃棄物を貯える搬入ホッパー３と、搬入ホッパー３に収容されている廃棄物（即ち搬入ホッパー３の底部開口から排出された廃棄物）を発酵処理装置２の上方まで搬送する投入コンベア４と、発酵処理された廃棄物（処理物）を袋体７に投入させる排出ホッパー５と、発酵処理装置２によって発酵処理された廃棄物を排出ホッパー５の上方まで搬送する排出コンベア６とを具備している。また、発酵処理装置２の近傍には、発酵処理システム１全体を制御するための制御盤８が配設されている。ここで、投入コンベア４及び排出ホッパー５としては、スクリューコンベアやベルトコンベア等、周知のコンベアが使用されている。
【００２５】
発酵処理装置２は、図３乃至図５に示すように、廃棄物及びそれを発酵させる微生物を収容することが可能な発酵容器１１と、発酵容器１１内に収容された廃棄物（微生物を含む）を攪拌及び搬送する攪拌搬送手段１２と、発酵容器１１を取付けるための架台１３と、架台１３に対して発酵容器１１を回動自在に支持する支持部１４と、発酵容器１１を回転させる第二駆動部１５とを具備している。なお、架台１３の上部には、投入コンベア４によって搬送された廃棄物を発酵容器１１内に投入するための投入ホッパー１６が設けられている。また、図２に示すように、発酵処理装置２は電気集塵機１７及び温風供給手段１８を備えており、発酵容器１１内に温風を供給するとともに、発酵容器１１から排出された空気から水分を除去することを可能にしている。以下、発酵処理装置２の具体的な構成について詳細に説明する。
【００２６】
図４に示すように、発酵容器１１は、横方向（紙面左右方向）に設置される略円筒状の胴部２０と、胴部２０の左右側面を閉塞する側壁２１とから構成され、胴部２０及び側壁２１により内部に閉空間を形成している。胴部２０における外周面の左右端部付近には、夫々遠心方向に突出した環状突部２２が形成され、また、環状突部２２よりも中央寄りには、胴部２０の外周面に沿ってチェーン２３が張設されている。発酵容器１１における一方の側壁２１（紙面右側の側壁２１）には、発酵容器１１内の状況を確認するための点検口２４が設けられ、点検口２４と対向する他方の側壁２１（紙面左側の側壁２１）には、投入口及び排出口として機能する開口部２５が設けられている。これらの点検口２４及び開口部２５は、図３に示すように、側壁２１の中心から外れた所定の位置から周縁近傍に亘って形成されており、手動操作によって開閉される扉２６，２７により気密状態に閉鎖されている。なお、扉２６，２７は、解除レバー３１を操作することにより開成可能となり、側壁２１の中心側に設けられたヒンジ２８を回動軸として手前側に開くことにより開成される。また、側壁２１には、発酵容器１１内の空気を排出するための排気口（詳細は後述する）が設けられている。なお、図３では、便宜上、排気口及び排気に関連する部品を省略した図面を示している。
【００２７】
図６に示すように、発酵容器１１における胴部２０の内周面には、中心方向に向って突出する板状の持上片３０が形成されている。これは、発酵容器１１の回転に伴い、発酵容器１１の下部付近の廃棄物を内周面に沿って持ち上げるものであり、本実施形態では１２枚の持上片３０が３０°間隔で放射状に配設されている。ここで、持上片３０が本発明の持上部に相当する。
【００２８】
図５に示すように、攪拌搬送手段１２は、発酵容器１１の中心を通るとともに発酵容器１１の側壁２１にベアリング３８を介して取付けられた回転軸３５と、回転軸３５の周面に形成されたスクリュー羽根３６と、回転軸３５に回転力を付与する第一駆動部３７（図２参照）とを具備している。なお、第一駆動部３７は、動力源となる第一モータ４３、回転軸３５の端部に設けられたプーリー４４、及び第一モータ４３の回転軸とプーリー４４とを連結するベルト（図示しない）等から構成されている。また、スクリュー羽根３６の表面には、回転軸３５から遠心方向に延出された掻混部３６ａが９０°間隔で形成されており、攪拌能力を高めている。
【００２９】
回転軸３５の内部には、発酵容器１１の外部に対して開口された端部開口３９と、発酵容器１１の内部空間に対して開口された吹出口４０とを連通する空気通路４１が形成されている。この端部開口３９には温風供給手段１８の接続部５７が挿入されており、温風供給手段１８から供給される温風が空気通路４１を通って発酵容器１１の内部に送られるようになっている。また、吹出口４０の周囲には、吹出口４０から鉛直方向に吹出される温風を矢印Ｆのように発酵容器１１の中央側に向けて誘導する箱型の誘導部材４２が設けられている。
【００３０】
図３に示すように、架台１３は、角パイプから構築されており、発酵容器１１を囲むように格子状に組み付けられている。なお、図示していないが、架台１３にカバーを取付けるようにすれば、内部の構造が露出されなくなり、見栄えを向上できると共に安全性を高めることができる。
【００３１】
支持部１４は、発酵容器１１の外周に対して６０°間隔で配設されており、図５に示すように、発酵容器１１の外周に形成された環状突部２２に当接するローラ４８と、架台１３に対してローラ４８を回動自在に支持する一対の取付部４７とから構成されている。また、ローラ４８の両端には、ローラ４８よりも大径の円形フランジ４９が形成されており、一対の円形フランジ４９を環状突部２２に外嵌させることにより環状突部２２とローラ４８との係合状態を保持している。
【００３２】
図４に示すように、第二駆動部１５は、動力源となる第二モータ５１、発酵容器１１に沿って配設され第二モータ５１によって回転する棒状の回転体５２、及び回転体５２に取付けられ発酵容器１１の外周に張着されたチェーン２３と噛合する歯車５３を有している。つまり、第二モータ５１の動力を、歯車５３を介してチェーン２３に伝達することにより、発酵容器１１を回転させている。
【００３３】
内部構造については図示しないが、電気集塵機１７は、ハウジング内に形成された空気通路にコロナ放電を生じさせ空気中の水分を帯電させる放電電極、放電電極に所定の電圧を印加する電源、空気通路に設けられ帯電した水分を電気的に捕集する捕集手段、空気通路に空気流を生じさせるファン等を有している。特に本実施形態では、捕集手段として回転可能に支持された円板状の部材が用いられており、これを回転させながら水分を除去することにより、捕集した水分を遠心力で飛散させることを可能にしている。
【００３４】
温風供給手段１８は、電気集塵機１７を通って送られてきた空気を加熱する発熱ヒータ５５（図１０参照）、及び加熱された空気を発酵容器１１の内部に供給する送風機５６を有している。なお、電気集塵機１７にファンを備えていることから、温風供給手段１８の送風機５６は省略することも可能である。本実施形態では微生物として高温菌を使用しているため、発酵容器１１内の温度がその微生物に好適な温度である略８０℃になるように発熱ヒータ５５の加熱量が制御される。
【００３５】
図５に示すように、発酵容器１１の側壁２１には、閉空間内の空気を排出する排気口２９が、回転軸３５を中心とした円周上に複数（例えば４箇所）形成されており、各排気口２９には電気集塵機１７に連通する排気管６３が接続されている（図７参照）。また、夫々の排気口２９には、閉鎖可能な弁部材６０が設けられている。この弁部材６０は、図８に示すように、かさ形シート弁（ポペット弁）からなり、押圧杆６１の押圧操作に応じて開成する。なお、押圧杆６１は、排気管６３に支持部材５９を介して摺動可能に取付けられており、先端には回動可能なローラ部６１ａが設けられている。また、押圧杆６１には、排気口２９を閉鎖するように、弁部材６０を紙面右方向に付勢するバネ等の弾性部材６１ｂが取付けられている。一方、発酵容器１１の側壁２１と対向するように架台１３に組付けられた環状の固定部材１４には、押圧杆６１を押圧するためのカム６２が取付けられている。このカム６２は、全体的に平板状であるが、上端近傍には発酵容器１１側に突出した突出部６２ａが形成されている。つまり、突出部６２ａに当接した押圧杆６１のみが発酵容器１１側に押圧され、排気口２９が開放される。即ち、ローラ部６１ａが突出部６２ａに当接すると、弁部材６０は二点鎖線で示した状態から実線で示した状態に変位し、空気が排出される状態になる。なお、排気口２９は円周上に所定の間隔で配設されているため、発酵容器１１の回転に伴い、複数の排気口２９が順次開放され、いずれか一つの排気口２９を通って空気が排出される。ここで、ローラ部６１ａを有する押圧杆６１、及び突出部６２ａを有するカム６２を組合わせたものが本発明の開閉機構に相当する。
【００３６】
ところで、発酵処理システム１には、発酵処理を実行するための制御装置を備えている。具体的には、図１０に示すように、入力手段として、運転スイッチ等の操作手段６５、発酵容器１１内の温度を検出する温度センサ６６、発酵時間や攪拌搬送手段１２における作動時間を計時するためのタイマ６７、及びその他発酵処理に必要となる各種検出手段６８を有している。また、これらの入力手段からの信号に基づき指令信号を出力する運転制御手段６９を有している。この運転制御手段６９は、機能的構成として、発酵処理制御部７０、開口位置変位部７１、排出制御部７２、及び搬送制御部７３等を備えている。発酵処理制御部７０は、発酵容器１１内の温度管理や廃棄物の攪拌及び搬送処理等、発酵処理全般を制御する。開口位置変位部７１は、発酵容器１１に廃棄物を投入させる際に、開口部２５を回転軸３５よりも上方に位置させた状態で停止させ、一方、発酵容器１１内の廃棄物を排出させる際に、開口部２５を回転軸３５よりも下方に位置させた状態で停止させるように第二駆動部１５を制御する。排出制御部７２は、発酵容器１１内の廃棄物を排出させる際に、スクリュー羽根３６によって発酵容器１１内の廃棄物を開口部２５に向って搬送するように制御する。搬送制御部７３は、発酵容器１１に廃棄物を投入させる際に投入コンベア４を動作させ、廃棄物を排出する際に排出コンベア６を動作させるように制御する。ここで、開口位置変位部７１が本発明の開口位置変位手段に相当し、排出制御部７２が本発明の搬送制御手段に相当する。
【００３７】
なお、運転制御手段６９には、第一モータ４３及び第二モータ５１を駆動するモータ駆動手段７４，７５と、温風供給手段１８における発熱ヒータ５５及び送風機５６を制御する加熱制御手段７６と、電気集塵機１７を駆動する除湿制御手段７７と、投入コンベア４及び排出コンベア６を駆動するコンベア駆動手段７８とが接続されている。
【００３８】
次に、発酵処理装置２の作用を、図９等に基づき説明する。まず、（ａ）に示すように、開口部２５が上側に位置した状態で発酵容器１１の回転が停止される。そこで、扉２７を開くと、開口部２５が開放され、発酵容器１１内に廃棄物Ｈを投入することが可能になる。なお、扉２７は側壁２１の中心側が軸支されるとともに、その両端には奥側に延出されたガイド板２７ａが形成されているため、扉２７を開いた状態では、開口部２５に投入される廃棄物Ｈを扉２７に沿って円滑に投入することができる。また、投入する際には、発酵容器１１内に収容された廃棄物Ｈが開口部２５の反対側（即ち奥側）に搬送されるように、スクリュー羽根３６を所定方向に回転させる。これにより、廃棄物Ｈを一層円滑に投入できるとともに、廃棄物Ｈを発酵容器１１全体に亘って均等に収容することできる。
【００３９】
また、発酵容器１１内には、廃棄物Ｈを発酵させるための微生物（図示しない）が投入され、廃棄物Ｈと混合される。なお、微生物は廃棄物Ｈを投入する前に投入してもよく、廃棄物Ｈを投入してから加えるようにしてもよい。あるいは、廃棄物Ｈと微生物とを予め混合させ、その混合物を発酵容器１１内に投入させるようにしてもよい。
【００４０】
廃棄物Ｈ及び微生物の投入後、操作手段６５によって運転の開始が指示されると、（ｂ）に示すように、スクリュー羽根３６が回転し、廃棄物Ｈ（微生物を含む）を紙面左右方向に搬送しながら攪拌する。また、これと共に、発酵容器１１を回転させる。なお、発酵容器１１の回転数としては、毎分５〜６回程度が好ましい。発酵容器１１の内周面には、複数の持上片３０が形成されているため、発酵容器１１の底部付近の廃棄物Ｈが持上片３０によって持上げられ、その後、その持上片３０が上部側まで移動すると、持上げられた廃棄物Ｈは重力によって自然落下する。すなわち、発酵容器１１の底部付近の廃棄物Ｈが上方に掻き出された状態となる。
【００４１】
また、温風供給手段１８（図２参照）の作動により、発酵容器１１に温風が供給され、発酵容器１１内の温度が高温菌の繁殖に適した温度（例えば８０℃）になるように制御される。なお、発酵容器１１内の空気は側壁２１に設けられた排気口２９、特に押圧杆６１によって開放された排気口２９を通って排出される。また、この空気中に水分が多く含まれていても、排気管６３を通って電気集塵機１７に送られることにより、電気集塵機１７の放電電極及び捕集手段によって除湿される。乾燥した空気は戻配管３２を通って温風供給手段１８に戻され発熱ヒータ５５によって再び加熱される。このように、発酵容器１１内が高温度に維持され、しかも発酵容器１１の廃棄物Ｈが確実に攪拌されることから、高温菌の繁殖率が高くなり、発酵処理が促進される。
【００４２】
発酵処理が終了すると、（ｃ）に示すように、開口部２５が下側に位置した状態で発酵容器１１の回転が停止される。そこで、扉２７を開くと、開口部２５が開放され、発酵容器１１内から廃棄物Ｈを排出することが可能になる。そして、スクリュー羽根３６の回転により発酵容器１１内の廃棄物Ｈを開口部２５に向って搬送すると、その廃棄物Ｈは、開口部２５を通して外部に排出される。
【００４３】
このように、上記の発酵処理装置２によれば、スクリュー羽根３６及び持上片３０の協働により、発酵容器１１の底部付近の廃棄物Ｈを掻き出しながら搬送及び攪拌することができる。このため、全ての廃棄物Ｈを確実に攪拌することが可能になり、発酵処理が完了するまでの時間を短縮できる。特に、微生物として好気性の高温菌を用いるとともに、発酵容器１１内の温度が高温菌の繁殖に好適な高温度に維持されるため、発酵が促進され発酵処理が完了するまでの時間を大幅に短縮することができる。また、高温菌以外の細菌は高温の空気によって死滅するため、例えば廃棄物Ｈとして、おからを発酵処理した場合には、その処理によって生成された粉末物品を食することも可能である。
【００４４】
また、上記の発酵処理装置２によれば、投入口及び排出口を兼用することから、発酵容器１１の構成を簡略化することができる。しかも開口部２５は一つでよいため、発酵容器１１の側壁２１において開口部２５を比較的大きく形成することができるとともに、排気口２９を形成するスペースを確保することができる。また、開口部２５を開閉する扉２７には、ガイド板２７ａが形成されているため、扉２７を利用して廃棄物Ｈを円滑に投入することができる。さらに、開口部２５は円筒状の胴部２０に形成されるのではなく、平面状の側壁２１に形成されていることから、閉鎖状態における気密性を容易に確保することができ、例えばおから等含水率の高い廃棄物Ｈであっても、発酵処理中に水が発酵容器１１から漏れたりする恐れがない。また、攪拌用のスクリュー羽根３６を利用して廃棄物Ｈを排出することから、全体の構成が簡略化され装置全体を小型化することができる。
【００４５】
また、上記の発酵処理装置２によれば、発酵容器１１が回転しているにも拘わらず、上側に位置する排気口２９のみから空気を排出させることができる。このため、発酵処理中の廃棄物Ｈ等が排気口２９を通って排出されること防止できる。また、温風は回転軸３５に形成された空気通路４１を通して発酵容器１１内に供給されるため、発酵容器１１または回転軸３５の回転中であっても、気密状態を維持したまま温風を供給することができる。したがって、発酵容器１１内の熱効率を高め、発酵容器１１内における温度分布のバラツキを抑えることができる。しかも電気集塵機１７によって空気から水分を除去するため、加熱された空気を循環させることが可能になり、温風供給手段１８におけるエネルギーの消費量を低減できる。特に、電気集塵機１７では、捕集した水分を遠心力で飛散させながら水分を除去するため、水分の付着による捕集能力の低下を抑制することができる。
【００４６】
さらに、上記の発酵処理システム１によれば、発酵容器１１に廃棄物Ｈを投入させる手段として、搬入ホッパー３及び投入コンベア４を用いているため、ダンプ等によって輸送された廃棄物Ｈを、作業者を介することなく発酵容器１１に投入させることができる。また、排出コンベア６及び排出ホッパー５を用いることにより、発酵処理された廃棄物Ｈを搬送し自動的に袋体７に収容することができる。したがって、作業者の手を煩わすことなく、一連の作業を行うことが可能になる。
【００４７】
以上、本発明について好適な複数の実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００４８】
すなわち、上記実施形態では、回転軸３５の一端側に空気通路４１を形成し、この空気通路４１を介して発酵容器１１の内部に空気（温風）を供給するものを示したが、空気通路４１を回転軸３５の両端付近に設け、両側から温風を供給するようにしてもよい。これによれば、発酵容器１１内の温度分布がさらに均一となり、微生物の繁殖を安定化させることが可能になる。特に、発酵容器１１の容積が大きい場合には、全体に温風が行き渡るまでに時間がかかることから、上記のように両側から温風を供給することにより大きな効果を期待できる。また、上記実施形態では、空気通路４１を、回転軸３５の端部付近にのみ形成するものを示したが、さらに中央付近まで、あるいは回転軸３５の略全域に亘って空気通路を形成してもよい。これによれば、広い範囲に亘って高温の空気を吹出すことが可能になり、全体の温度分布をさらに均一化することが可能になる。
【００４９】
また、上記実施形態では、一つの開口部２５によって投入口と排出口とを兼用するものを示したが、これに限られるものではなく、例えば開口部２５と対向する位置に形成された点検口２４を排出口として用いるようにしてもよい。
【００５０】
上記実施形態では、スクリュー羽根３６の回転と、発酵容器１１の回転とを、二つのモータ（第一モータ４３，第二モータ５１）を用いて個々に駆動するものを示したが、一つのモータを兼用し、スクリュー羽根３６及び発酵容器１１の回転を連動させるようにしてもよい。これによれば、電力の消費が抑制されるとともに、全体の構成がさらに簡略化される。
【００５１】
さらに、上記実施形態では、弁部材６０に押圧杆６１を接続し、押圧することにより弁部材６０を開成させるものを示したが、弁部材６０を排気口２９の外側に設け、弁部材６０の引き操作により開成させるようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明の発酵処理装置は、スクリュー羽根及び持上部の協働により、発酵容器の底部付近の廃棄物を掻き出しながら搬送及び攪拌することができる。このため、全ての廃棄物を確実に攪拌することが可能になり、発酵処理が完了するまでの時間を短縮できる。
【００５３】
請求項２の発明の発酵処理装置は、請求項１の発明の効果に加え、一つの開口部を、投入口及び排出口として兼用することから、発酵容器全体の構成を簡略化することができる。しかも開口部は一つでよいため、発酵容器の側壁において開口部以外のスペースが増え、排気口等、その他の構成要素の配置スペースを確保することができる。
【００５４】
請求項３の発明の発酵処理装置は、請求項１または請求項２の発明の効果に加え、発酵容器が回転するにも拘わらず、発酵容器の気密状態を保持したまま温風を供給することができる。つまり、発酵容器内を高温状態に維持することができるため、発酵させるための微生物として、好気性の高温菌を用いることが可能となり、廃棄物を高速で発酵させることが可能になる。
【００５５】
請求項４の発明の発酵処理装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つの発明の効果に加え、発酵容器が回転しているにも拘わらず、上側に位置する排気口のみから空気を排出することができる。このため、発酵処理中に廃棄物等が排気口を通って排出されることを抑制できる。
【００５６】
請求項５の発明の発酵処理装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つの発明の効果に加え、排出された空気を温風供給手段に戻すことが可能になり、温風供給手段において必要となる加熱量を低減することができる。つまり、エネルギーの消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である発酵処理システム全体の構成を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態である発酵処理システム全体の構成を示す平面図である。
【図３】発酵処理システムにおける発酵処理装置の構成を示す正面図である。
【図４】発酵処理装置の構成を示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】発酵処理装置の内部構成を示す説明図（一部断面）である。
【図６】発酵処理装置における発酵容器１１の内部構成を示すＢ−Ｂ間のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】発酵処理装置における排気口付近の構成を示す説明図である。
【図８】発酵処理装置における弁部材の構成を示す説明図である。
【図９】発酵処理装置における処理の流れを示す説明図である。
【図１０】発酵処理システムにおける機能的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２　発酵処理装置
１１　発酵容器
１２　攪拌搬送手段
１３　架台
１４　支持部
１５　第二駆動部
１７　電気集塵機
１８　温風供給手段
２０　胴部
２１　側壁
２５　開口部
２９　排気口
３０　持上片（持上部）
３２　戻配管
３５　回転軸
３６　スクリュー羽根
３７　第一駆動部
４１　空気通路
５７　接続部
６０　弁部材
６１　押圧杆（開閉機構）
６２　カム（開閉機構）
７１　開口位置変位部（開口位置変位手段）
７２　排出制御部（排出制御手段）
Ｈ　廃棄物

Claims (5)

1. 横方向に設置される略円筒形状の胴部、及び該胴部の左右側面を閉塞する側壁を有し、投入された廃棄物を閉空間内で発酵させる発酵容器と、
   該発酵容器の中心を通り該発酵容器に対して回動自在に取付けられた回転軸、該回転軸の周面に形成されたスクリュー羽根、及び前記回転軸及び前記スクリュー羽根を回転させる第一駆動部を有し、前記スクリュー羽根の回転により前記発酵容器内の前記廃棄物を攪拌及び搬送する攪拌搬送手段と、
   架台に対して前記発酵容器を回動自在に支持する支持部と、
   前記発酵容器を回転させる第二駆動部と、
   前記発酵容器の内周面から前記回転軸側に突設され、前記発酵容器の回転に伴い、前記発酵容器の下部付近の前記廃棄物を前記内周面に沿って持ち上げる持上部と
   を具備することを特徴とする発酵処理装置。
2. 前記側壁には、前記閉空間を開放可能とする開口部が形成され、
   前記発酵容器に前記廃棄物を投入する際、前記開口部を前記回転軸よりも上方に位置させ、前記発酵容器内の前記廃棄物を排出する際、前記開口部を前記回転軸よりも下方に位置させる開口位置変位手段と、
   前記発酵容器内の前記廃棄物を排出する際、前記スクリュー羽根を回転させることにより前記発酵容器内の前記廃棄物を前記開口部に向って搬送させる排出制御手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の発酵処理装置。
3. 前記回転軸の内部には、該回転軸の端部と前記発酵容器内の前記閉空間とを連通する空気通路が形成され、
   前記回転軸の前記端部に、温風供給手段の接続部が挿入されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発酵処理装置。
4. 前記発酵容器の前記側壁には、前記閉空間内の空気を排出する排気口が、前記回転軸を中心とした円周上に複数形成され、
   夫々の前記排気口を閉鎖する弁部材、及び前記回転軸よりも上方の所定位置に合致する前記排気口のみを開放させるように前記弁部材の開閉状態を切り替える開閉機構をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の発酵処理装置。
5. 前記発酵容器内に温風を供給する温風供給手段と、
   前記発酵容器から排出された空気を通過させ、該空気に含まれる水分を除去する電気集塵機と、
   該電気集塵機を通過した空気を前記温風供給手段に戻す戻配管と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の発酵処理装置。

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