JP2006327893A - 有機性廃棄物によるコンポストの製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄物のコンポスト化に伴う設備やコストの問題、及び悪臭の放散の問題を解決できる有機性廃棄物によるコンポストの製造システムを提供する。
【解決手段】有機性廃棄物によるコンポストの製造システムは、有機性廃棄物を発酵に最適な含水率となるように混合し団粒構造に形成する混合装置２０と、混合装置２０で団粒構造に形成した有機性処理物を減圧下で発酵処理するため、複数の密閉型発酵槽３１を備えた発酵装置３０とを有し、それぞれの発酵槽で発酵処理してコンポストに形成するように構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、汚泥や生ごみ等の有機性廃棄物によるコンポストの製造システムに関するものである。

都市化や人口の増加、それに伴う又は交通機関の発展、充実に伴う住宅地の郊外への拡大により汚泥や生ごみ等の有機性廃棄物の増大及びそれに伴う処理施設の処理能力の、充実、拡大や新規処理施設の設置の必要性が各自治体で叫ばれている。

従来この種の有機系廃棄物の処理には焼却処理、埋立地への投棄、リサイクル処理が行われてきた。

焼却処理では、燃焼による焼却炉の劣化に伴う施設の更新やダイオキシンなどの有害物質の発生をできるだけ抑えるための設備の拡充などが必要であり、設備費が莫大に掛かるだけでなく地域住民のコンセンサスが得られるようにしなければならず、時間とコストの点で必ずしも十分に対応できるものとなっていない。また、焼却処理では、水分の多く含まれる生ごみを焼却するために焼却温度の低下により、ダイオキシンなどの有害物質が発生し易くなり、環境汚染の問題が生じ、またごみの分別収集が進むにつれて生ごみ中の易燃性ごみの含まれる割合が低下しており、そのため生ごみを燃焼するのに大量の燃焼エネルギーが必要とされ、ＣＯ_２の発生の増加による地球温暖化の問題の解決には逆行することになる。

生ごみの焼却における燃焼温度の低下や必要とする燃焼エネルギーの量を減少するため、有機性廃棄物を乾燥装置内で熱風などにより加熱して乾燥させる方法が提案されている（特許文献１参照）。しかし、焼却する前に有機性廃棄物を乾燥するのに外部熱源などを使用することは、処理コストが大幅に増大するだけでなく、処理時間が長くなり、周囲への悪臭の放散の問題も生じ、また飛散処理すべき生ごみが増大している現況では処理施設の拡大などが余儀なくされることになる。

一方、埋立地への投棄は、廃棄物の搬送経路や投棄地の確保の問題が常に伴うだけでなく、異臭や粉塵の発生、ハエや蚊などの有害虫の発生、地下水の汚染、環境破壊の問題などが生じるため、近年では生ごみや汚泥をそのまま投棄することは困難となってきており、焼却処理した灰を投棄する方向で進められている。

そこで、最近増えているのがリサイクル処理法であり、これには汚泥を利用してレンガや路盤材を製作するもの（特許文献２参照）や、生ごみ等から肥料、飼料を作るもの（特許文献３、特許文献４参照）などが知られている。

汚泥を利用したレンガや路盤材の製作はその製造コストが高くつき、通常のレンガや路盤材と価格の面で競争できず、自治体による公共施設への利用にほぼ限られているのが実情であり、需要の伸びが期待できない。

一方、生ごみ等から肥料、飼料を作る例としては、種々提案されており、例えば特許文献３には、死魚、豆腐粕などの食品廃棄物を砕断したものに澱粉を添加し、焼成固型化し、焼成固型化した処理物を加熱油中に浸漬して脱水し、続いて圧搾脱油することによる飼料の方法が記載されている。また、特許文献４には、含水率を５０〜６５％に調整した有機系廃棄物を粉末状に砕いて、通気性の良い発酵容器内に収納し、発酵容器の周囲温度を３０〜４０℃に保持して有機系廃棄物を堆肥化する方法が記載されている。
特開２００２−２５４０５０号公報 特開２００４−１３６１８９号公報 特公平４−３７６９６号公報 特開平７−１４４９８９号公報

ところで、このような従来提案されている有機性廃棄物の肥料化や飼料化システムには、有機性廃棄物を砕断したり粉末状にするため特別の粉砕装置が必要であり、また通気性の良い発酵容器内で発酵処理するために悪臭が周囲に放散され、その対策を施す必要があった。

また、特許文献４に記載されたような装置では多量の廃棄物を処理するには多数の発酵容器を用意する必要があり、しかも容器自体も通気性の観点から特別構造のものにする必要があり、またそれらの容器の周囲温度を一定の範囲に保つために夏季と冬季では別個の手段を施す必要があった。このため装置自体に費用が掛かるだけでなく、設備の管理に手間がかかり、ランニングコストの面でも問題があった。

そこで、本発明は、廃棄物のコンポスト化に伴う設備やコストの問題、及び悪臭の放散の問題を解決できる有機性廃棄物によるコンポストの製造システムを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムは、
有機性廃棄物を発酵に最適な含水率となるように混合し団粒構造に形成する臭気拡散防止手段を施した混合装置と；
混合装置で団粒構造に形成した有機性処理物を減圧下で発酵処理するため、複数の密閉型発酵槽を備えた発酵装置と；
を有し、
それぞれの発酵槽で発酵処理してコンポストに形成することを特徴としている。

混合装置は、搬入される処理すべき有機性廃棄物の投入される受入れホッパーから臭気拡散防止手段を施したベルトコンベヤを介して処理すべき有機性廃棄物を受け、互いに逆方向に回転する並置した二つの軸に取付けられた攪拌羽根によって攪拌混合して発酵に最適な含水率の団粒構造に形成するように構成され得る。

受入れホッパーは、好ましくは、処理すべき有機性廃棄物の投入時のみ開放される開閉式であり得る。

受入れホッパー、ベルトコンベヤ及び混合装置には、臭気拡散防止用のカバー及び脱臭装置が設けられ得る。

発酵装置は、互いに並置された複数の密閉型発酵槽と、各密閉型発酵槽の上部から吸気し、下部へ送気するブロワーと、ブロワーの上流に配置され、各密閉型発酵槽の上部から吸気した雰囲気を凝縮して水分を除去する凝縮機と、ブロワーと凝縮機との間に設けられた脱臭装置とを備えて構成され得る。

本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムにおいては、混合装置から発酵装置へ移送される団粒構造の有機性廃棄物を貯蔵する貯蔵部が設けられ得る。

また、本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムにおいては、混合装置へ移送される処理すべき有機性廃棄物に発酵装置で発酵処理された有機性廃棄物を水分調整及び（又は）臭気拡散防止用の戻し材として被せる戻し材供給部が設けられ得る。

さらに、本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムにおいては、発酵装置で発酵処理された有機性廃棄物を袋詰めする袋詰め部が設けられ得る。

本発明によれば、有機性廃棄物を発酵に最適な含水率となるように混合し団粒構造に形成する臭気拡散防止手段を施した混合装置と、混合装置で団粒構造に形成した有機性処理物を減圧下で発酵処理するため、通気と吸気を同時行う複数の密閉型発酵槽を備えた発酵装置とを有しているので、周囲へ悪臭を実質的に放散することなしに各密閉型発酵槽内で放線菌のような高温型の微生物群が活動し、温度が急上昇し、こうして６０℃以上の高温が続き、病原菌、線虫、雑草の種などが死滅し、含水率が３０％程度の安全なコンポスト（堆肥）を製造できるようになる。

また、本発明のシステムにおいて、搬入される処理すべき有機性廃棄物の投入される受入れホッパーからベルトコンベヤを介して処理すべき有機性廃棄物を受け、互いに逆方向に回転する並置した二つの軸に取付けられた攪拌羽根によって攪拌混合して発酵に最適な含水率の団粒構造に形成するように混合装置を構成し、受入れホッパーとして、処理すべき有機性廃棄物の投入時のみ開放される開閉式のものを採用し、そして受入れホッパー、ベルトコンベヤ及び混合装置に臭気拡散防止用のカバー及び脱臭装置を設けることにより、受入れホッパーから混合装置へ至る系において処理すべき有機性廃棄物の臭気の周囲への拡散が極力抑えられ、良好な処理環境が得られる。

また、互いに並置された複数の密閉型発酵槽と、各密閉型発酵槽の上部から吸気し、下部へ送気するブロワーと、ブロワーの上流に配置され、各密閉型発酵槽の上部から吸気した雰囲気を凝縮して水分を除去する凝縮機と、ブロワーと凝縮機との間に設けられた脱臭装置とで発酵装置を構成することにより、外部熱源を用いることなしに好気性発酵がむらなく速やかに進行し、八日程度の短期間で有機性廃棄物を完熟させることができる。また発酵槽から臭気の漏れも実質的に抑えることができる。

本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムにおいて、混合装置から発酵装置へ移送される団粒構造の有機性廃棄物を貯蔵する貯蔵部を設けることにより、受入れホッパーへの処理すべき有機性廃棄物の投入頻度及び投入量が多くなり混合装置から放出される単位時間当たりの団粒構造の有機性廃棄物の量が単位時間当たり発酵装置へ移送される量より多くなっても、団粒構造の有機性廃棄物を一時的にストックしておくことができ、廃棄物の搬入処理を効率的に行うことができると共に、発酵装置への団粒構造の有機性廃棄物の移送も効率的に行うことができる。

また、本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムにおいて、混合装置へ移送される処理すべき有機性廃棄物に発酵装置で発酵処理された有機性廃棄物を水分調整及び（又は）臭気拡散防止用の戻し材として被せる戻し材供給ホッパーを設けることにより、処理すべき有機性廃棄物の水分調整や臭気拡散防止を効果的に実施することができる。

さらに、本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムにおいて、発酵装置で発酵処理された有機性廃棄物を袋詰めする袋詰め部が設けることにより、出来上がった堆肥の搬送及び貯蔵が容易となり、直接流通経路にのせることが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムの構成を示している。図１において、１は汚泥や生ごみ等の有機性廃棄物を投入する受入れホッパーであり、２は受入れホッパー１に投入された有機性廃棄物を発酵に最適な含水率となるように混合し団粒構造に形成する混合装置であり、３は混合装置２で団粒構造に形成した廃棄物を減圧下で発酵処理する複数の密閉型発酵槽から成る発酵装置であり、４は凝縮機、５は脱臭装置、６はブロワーで、それぞれ各密閉型発酵槽の空気循環通路に組込まれている。また、７は発酵装置３からの出来上がった堆肥を貯蔵し、梱包するための袋詰め部である。なお８は袋詰めした製品を示し、また９は受入れホッパー１に投入される有機性廃棄物に、発酵装置３で発酵処理した廃棄物すなわち堆肥を戻し材として添加する戻し材供給部である。

図２には、本発明による有機性廃棄物によるコンポストの製造システムの一実施形態を示し、１０は汚泥や生ごみ等の有機性廃棄物を投入する受入れホッパーであり、図示実施形態では処理すべき有機性廃棄物の投入時のみ開放される開閉式のものである。１１は受入れホッパー１０から混合装置２０へ処理すべき有機性廃棄物を移送するベルトコンベヤであり、その一端は、受入れホッパー１０からの処理すべき有機性廃棄物を受ける位置に位置決めされ、またベルトコンベヤ１１の他端は混合装置２０の上部に位置している。

図３〜図５には混合装置２０の一例を示し、図示混合装置２０は、本体ケーシング２１と、その両端の外側に設けた軸受２２で支持され、歯車２３を介して互いに逆方向に回転する二本の軸２４と、各軸に取付けられた多数の攪拌羽根２５と、本体ケーシング２１の下部に設けられ、攪拌羽根２５によって攪拌混合して発酵に最適な含水率の団粒構造に形成した有機性廃棄物を送出する送出口２６とを備えている。混合装置２０は一方の軸２４の一端に取付けられたプーリー２７を介して図示していない駆動モータによって駆動される。

図２に戻って、２８はベルトコンベヤで、混合装置２０から団粒構造の有機性廃棄物を貯蔵部２９へ移送するように構成されている。なお、受入れホッパー１０、ベルトコンベヤ１１、混合装置２０及びベルトコンベヤ２８は図示していないが適当な臭気拡散防止用のカバーで覆われ、また必要により脱臭装置（図示していない）が設けられ得る。

図２において３０は多数の密閉型発酵槽を備えた発酵装置であり、貯蔵部２９から各発酵槽への団粒構造の有機性廃棄物は図示実施形態では、ホイルローダーなどの適当な移送装置Ｔによって行うようにされている。発酵装置３０の構成例を図６〜図８に示す。

図６及び図７に示すように、発酵装置３０は互いに隣接して並置した多数の密閉型発酵槽３１を備え、各密閉型発酵槽３１は三つの側面を仕切り壁３２で仕切られ、残りの一つの側面すなわち前面はシート材３３で開閉可能に仕切られている。この前面から、団粒構造の有機性廃棄物を槽内に搬入したり、発酵して出来上がった堆肥を搬出するようにされている。

各密閉型発酵槽３１の内部の上方空間に連通した吸気配管３４が設けられ、吸気配管３４には、凝縮機４０、脱臭装置５０及びブロワー６０が順に接続されている。また、各密閉型発酵槽３１の底部には通気配管３５が設けられ、これらの通気配管３５は関連した密閉型発酵槽３１内の底部に開放した多数の開口を備えている。このように構成した発酵装置３０においては、各密閉型発酵槽３１の内部の上方空間から吸気配管３４を介して発酵槽３１内の空気が吸気され、凝縮機４０で水分が除去され、脱臭装置５０で脱臭され、そしてブロワー６０により通気配管３５を介して密閉型発酵槽３１の底部へ送気される。この場合、吸気及び送気は、発酵槽３１内の圧力が周囲の圧力より低くなるように制御される。また、凝縮機４０で除去された水分は液肥として回収され、その際に含まれている臭気も脱臭装置５０で取り込まれ除去される。また、発酵槽３１内において発酵が促進すると、浄化菌が増殖し、臭気成分を分解し、それにより発酵槽３１自体が消臭作用を行う消臭装置の働きをして臭気を抑える。

また、図２に戻って、発酵装置３０からの出来上がった堆肥は、ホイルローダーなどの適当な移送装置Ｔによって、袋詰め部７０に搬送される。袋詰め部７０に搬送されてきた堆肥は、貯蔵され、袋詰め機７１で順次袋詰めされ、製品８０として出荷のために用意される。

また、発酵装置３０からの出来上がった堆肥の一部は、ホイルローダーなどの適当な移送装置Ｔによって、戻し材として添加する戻し材供給部９０へ移送される。戻し材供給部９０に移送された戻し材はホイルローダーなどの適当な移送装置Ｔによって、受入れホッパー１０に隣接して設けられた戻し材供給ホッパー９１に供給され、混合装置２０へ移送するベルトコンベヤ１１上の処理すべき有機性廃棄物上に戻し材を被せて臭気の拡散を防止する。また供給される戻し材は処理すべき有機性廃棄物の水分を調整する働きもしている。

なお、混合装置２０から貯蔵部２９へ送り出された団粒構造の有機性廃棄物の発酵装置３０への移送は、図示実施形態ではホイルローダーなどの移送装置Ｔで行っているが、必要によりベルトコンベヤによって連続して行うようにしてもよい。

本発明による有機性廃棄物から堆肥を製造する製造システムのフローチャート。 本発明による有機性廃棄物から堆肥を製造する製造システムの構成を示すブロック概略線図。 本発明による製造システムにおける混合装置の一実施形態を示す概略平面図。 図３の混合装置の概略縦断面図。 図３の混合装置の概略横断面図。 本発明による製造システムにおける発酵装置の一実施形態を示す概略縦断面図。 図６の発酵装置の概略部分横断面図。 図６の発酵装置の概略部分平面図。

符号の説明

１：受入れホッパー
２：混合装置
３：発酵装置
４：凝縮機
５：脱臭装置
６：ブロワー
７：袋詰め部
８：袋詰め製品
９：戻し材供給部
１０：受入れホッパー
１１：ベルトコンベヤ
２０：混合装置
２１：本体ケーシング
２２：軸受
２３：歯車
２４：軸
２５：攪拌羽根
２６：送出口
２７：プーリー
２８：ベルトコンベヤ
２９：団粒構造の有機性廃棄物の貯蔵部
３０：発酵装置
３１：密閉型発酵槽
３２：仕切り壁
３３：シート材
３４：吸気配管
３５：通気配管
４０：凝縮機
５０：脱臭装置
６０：ブロワー
７０：袋詰め部
７１：袋詰め機
８０：袋詰め製品
９０：戻し材供給部

Claims (8)

1. 汚泥や生ごみ等の有機性廃棄物からコンポストを作るシステムであって、
   有機性廃棄物を発酵に最適な含水率となるように混合し団粒構造に形成する臭気拡散防止手段を施した混合装置と；
   混合装置で団粒構造に形成した有機性処理物を減圧下で発酵処理するため、複数の密閉型発酵槽を備えた発酵装置と；
   を有し、
   それぞれの発酵槽で発酵処理して水分調整及び減量化してコンポストに形成すること
   を特徴とする有機性廃棄物によるコンポストの製造システム。
2. 混合装置が、搬入される処理すべき有機性廃棄物の投入される受入れホッパーから臭気拡散防止手段を施したベルトコンベヤを介して処理すべき有機性廃棄物を受け、互いに逆方向に回転する並置した二つの軸に取付けられた攪拌羽根によって攪拌混合して発酵に最適な含水率の団粒構造に形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物によるコンポストの製造システム。
3. 受入れホッパーが、処理すべき有機性廃棄物の投入時のみ開放される開閉式であることを特徴とする請求項２に記載の有機性廃棄物によるコンポストの製造システム。
4. 受入れホッパー、ベルトコンベヤ及び混合装置には、臭気拡散防止用のカバー及び脱臭装置が設けられることを特徴とする請求項２に記載の有機性廃棄物によるコンポストの製造システム。
5. 発酵装置が、互いに並置された複数の密閉型発酵槽と、各密閉型発酵槽の上部から吸気し、下部へ送気するブロワーと、ブロワーの上流に配置され、各密閉型発酵槽の上部から吸気した雰囲気を凝縮して水分を除去する凝縮機と、ブロワーと凝縮機との間に設けられた脱臭装置とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物によるコンポストの製造システム。
6. さらに、混合装置から発酵装置へ移送される団粒構造の有機性廃棄物を貯蔵する貯蔵部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物によるコンポストの製造システム。
7. さらに、混合装置へ移送される処理すべき有機性廃棄物に発酵装置で発酵処理された有機性廃棄物を水分調整及び（又は）臭気拡散防止用の戻し材として被せる戻し材供給部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物によるコンポストの製造システム。
8. さらに、発酵装置で発酵処理された有機性廃棄物を袋詰めする袋詰め部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物によるコンポストの製造システム。
   
   

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