JP2021104468A - 発酵処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固形物濃度が低濃度から高濃度まで処理でき、発酵液中の固形物濃度に応じて、発酵不適物を除去しながらも柔軟に対応可能な発酵処理装置を提供する。【解決手段】被処理物である固形物を含む有機性廃棄物を発酵液が充填された発酵槽２０に投入して嫌気性発酵処理する発酵処理装置１０であって、前記発酵槽２０の液面の近傍位置で液面に沿って回転する撹拌羽根４２と、前記撹拌羽根４２が設置された高さと重なる高さ領域における前記発酵槽２０の周壁で一端が開口し、発酵不適物を余剰の発酵液とともに溢流させる排液管ＤＴと、前記排液管ＤＴに設けられ、前記発酵槽２０を液封する弁機構Ｖ１と、を備え、発酵液に浮遊する発酵不適物ＳＣを前記撹拌羽根４２で掻き寄せて余剰の発酵液とともに前記排液管ＤＴに流出させるように構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、被処理物である固形物を含む有機性廃棄物を予め可溶化処理することなく発酵槽に投入して嫌気性発酵処理する発酵処理装置に関する。

特許文献１には、資源循環型社会を実現するため、生ごみや紙ごみ等の有機性固形廃棄物を嫌気性微生物によりエネルギー源として利用可能なバイオガス（約６０％のメタンガス、約４０％の二酸化炭素ガス、少量の硫化水素などを含む）に変換するメタン発酵処理の実用化が進められている旨記載され、そのために好適な発酵液循環式メタン発酵装置が提案されている。

当該発酵液循環式メタン発酵装置は、内側の所定高さに移動式レーキと周壁貫通のスクリューコンベアとが設けられた原料槽、原料槽に軽量異物の混入した有機性固形廃棄物を投入する取入口、原料槽に発酵液を供給する供給路、及び原料槽の発酵液を下方から引き抜いて上方へ戻す循環路を備え、原料槽に投入された廃棄物を発酵液に浸漬させつつ予め可溶化して発酵液と共に循環させつつバイオガスに分解し、原料槽の液面に浮かぶ軽量異物をレーキの移動によりスクリューコンベアに集めて排出するように構成されている。

そして、発酵液を貯えるメタン発酵槽をさらに設け、供給路に発酵槽の発酵液を原料槽へ継続的に供給する供給装置を備え、循環路に原料槽の発酵液を継続的に引き抜いて固液分離し且つ分離した濾液を発酵槽へ送ると共に固形分を原料槽へ戻す固液分離装置を備えて構成されている。

当該発酵液循環式メタン発酵装置は、主に有機性固形廃棄物を予め可溶化する原料槽と、主にメタン発酵させるメタン発酵槽を備える必要があり、設備コストが嵩むという問題があった。

そこで、本願発明者は、被処理物である固形物を含む有機性廃棄物を予め可溶化処理することなく発酵槽に投入して嫌気性発酵処理する発酵処理装置の実現を目指して鋭意研究開発を進めている。

上述した生ごみや紙ごみなどの有機性固形廃棄物以外に、下水汚泥、し尿、家畜糞尿、農業系残渣、食品廃棄物などのバイオマスを対象として、それらを単独または混合した有機性廃棄物を被処理物とする発酵処理装置である。

上述の特許文献１に記載された発酵液循環式メタン発酵装置では、原料槽及びメタン発酵の双方に循環ポンプ付き外付け循環路で構成される撹拌装置を備えて被処理物が含まれる発酵液を撹拌するように構成されている。

被処理物が含まれる発酵液を撹拌する撹拌装置として、湿式発酵装置では上述した循環ポンプ方式以外にブロワーファンを用いて槽内に気泡を供給し、気泡の上向流を利用して槽内に循環流を生成するガス循環方式が採用されている。

つまり、被処理物と発酵液とを撹拌するために用いられる撹拌方式は、発酵液に含まれる固形物濃度（ＴＳまたはＳＳ［％］）に応じて適切に選択される必要があり、比較的均質で固形物濃度が５％程度の低濃度の汚泥や生ごみ、家畜糞尿、食品廃棄物などの有機性廃棄物に対しては、上述した循環ポンプ方式やガス循環方式が好適に採用されているが、不均質で発酵不適物が多く固形物濃度が１０％以上になる可燃ごみなどは、横型の発酵槽内部に低速回転するガス抜き用の撹拌パドルが装備され、一方側に備えた投入部から投入された被処理物を他方側から排出するコンポガス方式（プラグフロー式）や、縦型の発酵槽内部に立設された導入管の下端から被処理物を投入して上端から槽内に被処理物を供給するとともに底部から排出するドランコ方式（プラグフロー式）では、積極的な撹拌は行なわれていなかった。

特開２０１２−８６１５７号公報

しかし、有機性固形廃棄物以外に下水汚泥やし尿などのバイオマスを対象として、それらを単独または混合した有機性廃棄物を被処理物とする発酵処理装置では、被処理物が様々な性状となるため、一律に、循環ポンプ方式やガス循環方式による撹拌装置を備えた発酵槽を構成し、或いは撹拌装置を備えないプラグフロー式の発酵槽を構成することが困難であるという問題があった。

発酵槽内の発酵液の固形物濃度が高く高粘度である場合に、被処理物を分散させるために循環ポンプ方式やガス循環方式を採用すると、大きな動力が必要となり現実的でなく、発酵槽内の発酵液の固形物濃度が低く低粘度である場合に、プラグフロー式を採用するとプラグフローが維持できず、有機性固形廃棄物である可燃ごみなどが槽内で分離するために発酵効率が低下し、また発酵液中で有機性固形廃棄物の沈降や浮上が発生し易くなり、その対応が困難となる。また、発酵液に浮遊する発酵不適物を発酵液と分離することも困難であった。

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、固形物濃度が低濃度から高濃度まで処理でき、発酵液中の固形物濃度に応じて、発酵不適物を除去しながらも柔軟に対応可能な発酵処理装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による発酵処理装置の第一の特徴構成は、被処理物である固形物を含む有機性廃棄物を発酵液が充填された発酵槽に投入して嫌気性発酵処理する発酵処理装置であって、前記発酵槽の液面の近傍位置で液面に沿って回転する撹拌羽根と、前記撹拌羽根が設置された高さと重なる高さ領域における前記発酵槽の周壁で一端が開口し、発酵不適物を余剰の発酵液とともに溢流させる排液管と、前記排液管に設けられ、前記発酵槽を液封する弁機構と、を備え、前記撹拌羽根で発酵液に浮遊する発酵不適物を前記発酵槽の周壁側へ集めて前記排液管に流出させるように構成されている点にある。

発酵槽の液面に浮遊する発酵不適物は、発酵槽の液面の近傍位置で液面に沿って回転する撹拌羽根によって回転方向に掻き寄せられ、粘性を備えた発酵液に対して次第に径方向に移動して周壁に沿って移動する。その後、発酵槽の周壁に設けられた排液管に流出する余剰発酵液とともに発酵不適物も排液管に流出するため発酵槽から発酵不適物が除去される。

同第二の特徴構成は、上述の第一の特徴構成に加えて、前記発酵槽の周壁のうち前記排液管が接続された開口部に対して前記撹拌羽根の回転方向下流側に、前記撹拌羽根で前記発酵槽の周壁側へ集めた発酵不適物を受止めて前記開口部の内部に案内する案内突起を備えている点にある。

撹拌羽根によって周方向に押出し搬送される発酵不適物が、排液管が接続された開口部を通り越してそのまま周方向に沿って移動する虞がある場合でも、案内突起で受け止められた後に開口部に案内され、第１配管から送り出される。

同第三の特徴構成は、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記排液管は、平面視で軸心が前記発酵槽の周壁の接線方向を向く第１配管を介して前記発酵槽に取り付けられている点にある。

撹拌羽根によって周方向に押出し搬送される発酵不適物が周壁に沿って移動し、その移動方向に沿うように形成された第１配管から送り出される。

同第四の特徴構成は、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記発酵槽の周壁のうち前記排液管が接続された開口部を開閉する堰を設け、前記撹拌羽根で掻き寄せた発酵不適物が前記開口部へ到達すると前記堰を開放するように連動させる連動機構を備えている点にある。

弁機構により閉塞された排液管に余剰発酵液が流入して排液管の液面が上昇し、発酵槽内の液面と同じ液位になると、発酵液に浮遊する発酵不適物が排液管に流出するのが困難になる。しかし、排液管が接続される開口部に堰を備え、撹拌羽根で掻き寄せた発酵不適物が開口部へ到達したときに連動して堰が開放されると、発酵不適物が適切に排液管に流出する。

同第五の特徴構成は、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記排液管のうち前記弁機構の取付け位置より上流側に、前記排液管に流入した発酵液を前記発酵槽に戻す戻り流路を備えている点にある。

弁機構により閉塞された排液管に余剰発酵液が流入して排液管の液面が上昇し、発酵槽内の液面と同じ液位になると、発酵液に浮遊する発酵不適物が排液管に流出するのが困難になる。しかし、排液管に流入した発酵液が戻り流路を介して発酵槽に流入するように構成しておけば、排液管から流入した発酵液が戻り流路を介して発酵槽内に循環する発酵液の循環流が形成され、その流れに沿って発酵不適物が排液管に流入するようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、固形物濃度が低濃度から高濃度まで処理でき、発酵液中の固形物濃度に応じて、発酵不適物を除去しながらも柔軟に対応可能な発酵処理装置を提供することができるようになった。

本発明による発酵処理装置が組み込まれた有機性廃棄物の処理システムの説明図 本発明による発酵処理装置が組み込まれた発酵処理システムの説明図 本発明による発酵処理装置の説明図 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、発酵不適物を排出する機構の平面視の要部の説明図 （ａ）は投入機構の平面視の説明図、（ｂ）は投入機構の側面視の説明図、（ｃ）は（ｂ）のＡ断面説明図、（ｄ）は（ｂ）のＢ断面説明図、（ｅ）は（ｂ）のＣ断面説明図、（ｆ）は筒状ケーシングに形成された開口部と押圧体の位置関係の説明図 （ａ）は沈降促進羽根の説明図、（ｂ）は分散羽根の説明図、（ｃ）は掻き寄せ羽根の説明図 （ａ）は押圧体が最後端付近まで後退した投入機構の要部拡大説明図、（ｂ）は押圧体が最前端まで進出した投入機構の要部拡大説明図 別実施形態を示し、本発明による発酵処理装置の説明図 連系機構の説明図

以下、図面を参照して本発明による発酵処理装置を説明する。

［発酵処理装置が組み込まれたシステムの説明］
図１には、有機性廃棄物の処理システムのブロック構成が示されている。都市ごみ、し尿や浄化槽汚泥、下水汚泥などの由来の異なる様々な有機性廃棄物を処理するシステムで、それら有機性廃棄物に含まれるエネルギーをバイオガスとして回収するシステムである。

一般家庭などから収集された紙ごみ、厨芥、樹脂等の可燃性ごみを、破砕機などを用いて小片に破砕し、発酵処理に適した有機性固形廃棄物と発酵処理に不適な樹脂や無機物、金属などに分別する前処理が行なわれ、発酵不適物はごみ焼却設備で処理され、発酵適物は発酵処理装置に投入されてメタン発酵処理される。

当該発酵処理装置では、発酵適物である可燃性ごみに加えて、し尿や浄化槽汚泥さらには下水汚泥が同時に処理できる。なお、発酵処理装置で処理される被処理物は、生ごみや紙ごみなどの有機性固形廃棄物、下水汚泥、し尿や浄化槽汚泥以外に、家畜糞尿、農業系残渣、食品廃棄物などのバイオマスなども対象となり、それらが単独または混合された有機性廃棄物が対象となる。

メタン発酵処理で生成されたバイオガスに含まれるメタンガスは再生エネルギーとして回収され、発酵残渣は脱水処理などの残渣処理が施された後に焼却処理される。発酵残渣の脱水処理により生じた脱水液は活性汚泥法などで生物処理され、当該生物処理で生じた余剰汚泥も発酵適物としてメタン発酵処理の対象となる。

［発酵処理装置の説明］
図３には、発酵処理装置の全体構成が示されている。発酵処理装置１０は、発酵槽２０と、投入機構３０と、撹拌機構４０と、ガス排出部５０と、発酵液排出口６０、不適物排出機構７０、スカム排出機構１００などを備えて構成され、被処理物である発酵適物、つまり固形物を含む有機性廃棄物を、別途の可溶化処理槽などを用いて可溶化処理することなく、発酵槽２０に直接投入して嫌気性発酵処理する装置である。

発酵槽２０は、鋼板を用いて円筒状に形成された縦型の処理槽であり、側壁には熱媒体の流路となるジャケット２２が設けられ、熱媒供給部２３から供給される熱媒体がジャケット２２を通過して熱媒排出部２１から排出されるように構成されている。熱媒体として温水が好適に用いられ、例えば約５７℃程度の温水がジャケット２２に供給されることで槽内の発酵液が発酵に適した約５５℃の温度に加温される。

発酵槽２０の上端には、槽内が密閉されるように円盤状の蓋体２５がフランジ部で着脱可能に固定されている。蓋体２５には、撹拌機構４０が支持されるとともに、嫌気性発酵処理で生成されたバイオガスを取り出すガス排出部５０として機能するバイオガス排出バルブＶ３を備えた配管が接続され、さらに槽内部を目視確認するためののぞき窓２６が設けられている。

発酵槽２０の側壁下端には下方側が次第に縮径されるロート状部２４が形成され、底部中央には不適物排出機構７０が設けられている。

不適物排出機構７０は、発酵液中に混入した砂、貝殻、金属類などの発酵不適物を発酵槽２０から排出するための機構で、発酵槽２０の底部下方に突出形成され発酵槽２０より縮径された筒状部７３と、筒状部７３に設けられた二重ダンパ機構７１，７２で構成されている。下部ダンパ７２を閉じた状態で上部ダンパ７１を開放して発酵不適物を取り込んだ後に、上部ダンパ７１を閉じて下部ダンパ７２を開放することにより発酵不適物が槽外に取り出される。

被処理物に混入する砂、金属、貝殻などの発酵不適物が発酵液中で次第に沈降して底部に堆積すると有効な発酵容積が減少して発酵効率が低下する虞がある。しかし、底部に形成された筒状部７３に発酵不適物を堆積させて、二重ダンパ機構７１，７２を介して槽外に排出することにより、ポンプ装置などの大きな動力を要することなく、また嫌気状態を維持しながら発酵容積の減少を回避することができる。

［発酵処理装置に組み込まれた撹拌機構の説明］
撹拌機構４０は、発酵槽２０に投入された有機性廃棄物を槽内で撹拌するために設けられ、蓋体２５の上部に設置された撹拌用のモータ４５と、蓋体２５に回転可能に軸受で支持された鉛直姿勢の回転軸と、回転軸にカップリング４３を介して接続された撹拌軸４１と、撹拌軸４１に固定された撹拌羽根４２，４４，４６を備えて構成されている。撹拌軸４１は発酵槽２０の軸心と一致するように設置されている。

撹拌軸４１の上端は蓋体２５に軸支された回転軸とカップリング４３を介して接続され、撹拌軸４１の下端は軸支されることなく自由端となっている。そのためメンテナンスが必要な場合には、分解することなくまた槽内の汚泥を引抜くことなく発酵槽２０から蓋体２５を取り外すことにより、発酵槽２０の上端から撹拌羽根４２，４４，４６と一体で撹拌軸４１を引き抜くことが可能になる。

図３及び図６（ａ）に示すように、最上段に位置する沈降促進羽根４２は、撹拌軸４１に嵌入固定されたスリーブ４２ｂに中心角１８０°の角度となるように固定された２枚の平板状の羽根片４２ａで構成され、発酵槽２０内の発酵液の液面を横切る位置、好ましくは羽根面の上下方向中央部に液面が位置するように位置決めされるとともに、先端が発酵槽２０の内壁面の近傍位置まで延出形成されている。具体的には羽根片４２ａの先端と発酵槽２０の内壁面の間隙が投入口の口径程度に設定されている。なお、羽根面の上下方向中央部に液面が位置するように、発酵液の液位を光反射式などの液位センサで検出して発酵液の液位の変動が小さくなるように発酵液の引き抜きにより調整することが好ましい。

そして、各羽根面の上縁４２Ｕが下縁４２Ｌより撹拌軸４１の回転方向に向けて傾斜する傾斜姿勢となるようにスリーブ４２ｂに固定されている。そのため、撹拌軸４１が回転すると沈降促進羽根４２によって発酵液の液面に浮遊する未発酵の有機性固形廃棄物が効率的に液面下に沈降するように押し下げられるようになり、液中で発酵処理が促されるようになる。なお、図６（ａ）中、上方の図面は平面図、下方の図面は正面図である。

本実施形態では、各羽根片４２ａの径方向長さが発酵槽２０の内径より僅かに短い長さに設定されるとともに、水平面に対して上端側が１５〜６０度の範囲、好ましくは３０〜４５度の範囲で回転方向に傾斜するように設定されている。なお、撹拌軸４１の先端部の周速が１０〜１００ｍｍ／秒、好ましくは３０〜６０ｍｍ／秒の範囲であれば廃棄物の沈降が促進される。

図３及び図６（ｂ）に示すように、沈降促進羽根４２より下方に分散羽根４４が上下方向に３段設けられている。図６（ｂ）中、上方の図面は平面図、下方の図面は正面図である。

分散羽根４４は、撹拌軸４１に固定されたスリーブ４４ｂに中心角１８０°の角度となるように固定された２枚の平板状の羽根片４４ａで構成され、各羽根片４４ａの径方向長さが沈降促進羽根４２よりも短く、発酵槽２０の内径の４０〜９０％、好ましくは５０〜７０％の範囲の長さに設定されている。平板状の羽根片４４ａであれば、発酵液の上下方向中間部の撹拌が効率よくできて、軽いものと重いものを振り分けることができる。

分散羽根４４は、上下方向幅が数十から数百ｍｍ程度に設定され、水平面に対して上端側が所定角度だけ回転方向に傾斜するように設定されていてもよい。

分散羽根４４による撹拌作用により、発酵過程で被処理物に捕捉された状態のバイオガスが被処理物から開放され、バイオガスによる体積膨張に起因する液位の上昇が抑制されるとともに、発酵液中で被処理物が分散されることによりさらに発酵が促進されるようになる。また、発酵液が撹拌されることにより、ジャケット２２に供給される熱媒体から伝熱される発酵液の温度分布が均一になり、発酵液全体が良好な発酵温度に維持される。

また、上下方向に３段に配された分散羽根４４のうちの１段は、投入機構３０による有機性廃棄物の投入位置の近傍高さに位置するように構成され、投入機構３０により発酵槽２０に投入された直後の有機性廃棄物が速やかに発酵液中で分散される。

図３及び図６（ｃ）に示すように、分散羽根４４より下方に掻き寄せ羽根４６が設けられている。図６（ｃ）中、上方の図面は平面図、下方の図面は正面図である。

掻き寄せ羽根４６は、発酵槽２０の底部位置で撹拌軸４１に固定され、発酵液中で被処理物を分散させる下部分散羽根片４６ａと、下部分散羽根片４６ａの先端に固定され発酵液中に沈降した発酵不適物を不適物排出機構７０に掻き寄せる掻き寄せ羽根片４６ｃとを備えている。

具体的に、掻き寄せ羽根４６は、撹拌軸４１に嵌入固定されたスリーブ４６ｂに中心角１８０°の角度となるように固定された２枚の断面コの字状の下部分散羽根片４６ａと、下部分散羽根片４６ａの先端側に設けられた断面コの字状の掻き寄せ羽根片４６ｃで構成されている。掻き寄せ羽根片４６ｃは発酵槽２０の側壁のうちロート状部２４に対向するように傾斜姿勢で配置され、下部分散羽根片４６ａは一端がスリーブ４６ｂに固定され他端が羽根片４６ｃに固定されるように水平姿勢で配置されている。

断面コの字状に形成された各羽根片４６ａ，４６ｃの開口が回転方向を向くように配され、発酵槽２０の底部に沈降した発酵不適物をコの字状の凹部で捕捉して筒状部７３に向けて掻き寄せるように動作する。その過程で発酵不適物に混入している発酵適物が撹拌されて発酵処理が促される。

つまり、発酵槽２０の内部に沈降した発酵不適物が底部に堆積しないように、また発酵不適物により架橋の発生を回避するべく、掻き寄せ羽根片４６ｃによって不適物排出機構７０に効率的に掻き寄せられる。その過程で発酵不適物に混入している被処理物が下部分散羽根片４６ａにより撹拌されて発酵処理が促される。なお、各羽根片４６ａ，４６ｃは断面コの字状に形成されることが必須ではなく、単に平坦な板状体で構成されていてもよい。筒状部付近まで撹拌軸が延出しているのは、架橋を破壊するためであり、その部位に突起を設けるとさらにその効果が上昇する。

［発酵処理装置に組み込まれた投入機構の説明］
図３及び図５（ａ）〜（ｆ）に示すように、投入機構３０は、発酵槽２０に有機性廃棄物を投入するための機構であり、水平面に対して所定の傾斜角度θとなる傾斜姿勢で発酵槽２０の壁部に形成されたフランジ管３６に、先端側が下向きとなるように挿入されフランジ固定された断面が矩形の筒状ケーシング３１（図５（ｅ）参照。）と、筒状ケーシング３１に内装された断面が矩形の押圧体３２と、筒状ケーシング３１の軸心に沿って押圧体３２を進退駆動する油圧式の駆動機構３３とを備えた押込み投入機構３０で構成されている。

筒状ケーシング３１の先端部ＦＥが発酵槽２０内で発酵液中に浸漬するように、発酵槽２０の側壁に備えたフランジ管３６に挿入固定されている。本実施形態では、フランジ管３６が水平面に対して約３０°の傾斜姿勢に設定され、筒状ケーシング３１の傾斜姿勢も水平面に対して約３０°の傾斜姿勢に設定されている。なお、本実施形態では約３０°の傾斜姿勢に設定されているが、１５〜４５°の範囲で適宜設定可能である。従って、筒状ケーシング３１の他端側に配された駆動機構３３が発酵液中に没することなく、また確実に水封できるようになる。

さらに、有機性廃棄物を筒状ケーシング３１の先端から押込み投入機構３０に供給するホッパー機構３５が押込み投入機構３０の上部に設けられている。ホッパー機構３５は、開閉自在な蓋体３５ｃを備えた投入部である上部開口３５ｄから垂下する４枚の側壁３５ａにより角筒状の収容部が形成され、側壁３５ａのうち平面視で筒状ケーシング３１の軸心を挟むように設けられた一対の対向壁に連なり、下端に向けて次第に幅狭となる傾斜壁部３５ｂが形成されている。

図５（ａ）には説明の便宜上、蓋体３５ｃを破線で示している。当該蓋体３５は一端部で側壁３５ａにヒンジ機構ｈを介して開閉自在に取り付けられている。また、図５（ｃ）で示す符号３５ｈは点検窓である。

上部開口３５ｄからから収容部に投入された発酵適物が、傾斜壁部３５ｂの下端開口から押込み投入機構３０の筒状ケーシング３１に形成された開口部３１ａを介して筒状ケーシング３１内に落下供給されるように構成されている。

つまり、投入機構３０の一部を構成する筒状ケーシング３１の上部に、長手方向が筒状ケーシング３１の軸心に沿う形状の開口部３１ａが形成され、開口部３１ａの各長手方向縁部に傾斜壁部３５ｂの各下端３５ｕ（図５（ａ）参照。）が段差なく連なるように配置されている。

そして、押圧体３２の押圧面３２ａが、開口部３１ａの各長手方向縁部と傾斜壁部３５ｂの各下端の連接部Ｐ１，Ｐ２を通る仮想平面Ｐよりも上方に延出する矩形形状に構成され、また筒状ケーシング３１に連なる傾斜壁部３５ｂの傾斜角度が水平方向に対して１０〜６０度、好ましくは３０〜５０度の範囲の傾斜角に設定されている（図５（ｆ）参照。）。

この様な構成を採用することにより、ホッパー機構３５に投入された有機性廃棄物が傾斜壁部３５ｂの下端近傍で圧密化されてブリッジが生じる虞があるような場合でも、当該押圧面３２ａによって圧密部が削り取られる結果、傾斜壁部３５ｂの下端近傍の有機性廃棄物の重量バランスが崩れてブリッジの発生が阻止される。またホッパー機構３５の傾斜壁部３５ｂの下端近傍でブリッジが生じていても、当該押圧面３２ａによって圧密部が削り取られるためにブリッジが破壊される。

しかも、被処理物が生ごみや紙ごみなどの有機性固形廃棄物である場合、流動性の高い下水汚泥、し尿、家畜糞尿、農業系残渣、食品廃棄物などである場合、それらの混合物である場合など何れの場合でも、発酵槽２０の側壁に押圧体３２が内装された筒状ケーシング３１が傾斜姿勢で取付けられているため、駆動機構３３により進退駆動される押圧体３２によって安定して発酵槽２０に押込み投入できるようになる。

筒状ケーシング３１の先端ＦＥが押圧体３２の最大進出位置よりさらに先端側に延出形成されている。そのため、押圧体３２が後退駆動された場合に、押圧体３２により押圧され圧密化された有機性廃棄物が筒状ケーシング３１の先端ＦＥに残存してシール機能が発揮されるようになる。その結果、発酵槽２０内の発酵液が筒状ケーシング３１内に多量に流入するようなことがなく、また発酵ガスが筒状ケーシング３１内に漏洩するようなことが回避できる。

さらに、筒状ケーシング３１の先端ＦＥの開口が側面視で鉛直または鋭角な端縁に形成されている。従って、発酵槽２０の内部で生じた発酵ガスが発酵液内を鉛直方向に上昇する際に、筒状ケーシング３１の内に流入して外部に漏洩するような不都合な事態の発生を回避することができる。

ホッパー機構３５の筒状ケーシング３１壁部への連通位置ＣＡ近傍が発酵槽２０内の発酵液の液面となるようにホッパー機構３５の筒状ケーシング３１への取付け位置が設定されている（図５（ｂ）参照。）。この様な設定によれば、筒状ケーシング３１に流入した発酵液がホッパー機構３５から外部に漏洩することがなく、またホッパー機構３５から供給される有機性廃棄物に適度な水分が付与されるので、発酵槽２０に押込み投入された後に発酵液中で速やかに分散するようになる。

ホッパー機構３５は、矩形形状の上部開口から垂下する側壁を備えた角筒状の収容部３５ａと、収容部３５ａの下端が筒状ケーシング３１に向けて先窄まり形状となる傾斜壁部３５ｂで構成されるロート状部を備えて構成され、収容部３５ａに投入された有機性固形廃棄物である可燃性ごみを選別した発酵適物に加えて、し尿や浄化槽汚泥さらには下水汚泥が一緒に投入され、内部に堆積された状態で混合されつつ押込み投入機構３０により発酵槽２０内部に投入される。

筒状ケーシング３１に連接されるホッパー機構３５の壁部３５ａのうち押圧体３２の進出方向側の前壁部３５ｅが筒状ケーシング３１との連接部位で押圧体３２の進出方向に向けた傾斜姿勢に形成されている（図５（ｂ），（ｄ）参照。）。

押圧体３２により筒状ケーシング３１内を押圧される有機性廃棄物は、筒状ケーシング３１に連接された前壁部３５ｅとの間で圧密される際に前壁部３５ｅ及び押圧体３２に圧密応力が作用する。このとき、押圧体３２の進出方向側の前壁部３５ｅが筒状ケーシング３１との連接部位で押圧体３２の進出方向に向けた傾斜姿勢に形成されていると、押圧体３２の上部近傍の有機性廃棄物の一部が傾斜姿勢の前壁部３５ｅに形成された空間に逃げるため、急激な圧密作用が回避され、円滑に押圧供給されるようになる。

筒状ケーシング３１に連接されるホッパー機構３５の壁部３５ａのうち押圧体３２の後退方向側の後壁部３５ｆは、開口部３１ａより押圧体３２の後退方向側に位置している。

押圧体３２を最大進出位置まで駆動した際に、押圧体３２の後端壁より後方に開口部３１ａから有機性廃棄物が落下することがないように、開口部３１ａの長手方向長さより押圧体３２の長さを長くする必要があり、それだけ部品コストが嵩むという不都合が生じる。そこで、開口部３１ａの長手方向長さを制限すると、それに伴ってホッパー機構３５の容量を制限せざるを得なくなる。そのような場合でも、筒状ケーシング３１に連接されるホッパー機構３５の壁部３５ａのうち押圧体３２の後退方向側の後壁部３５ｆが開口部３１ａより後退方向側に位置するように構成すれば、押圧体３２の長さを制限して部品コストを低減しながらもホッパー機構３５の容量を確保することができるようになる。

図７（ａ），（ｂ）には、筒状ケーシング３１に沿って押圧体３２が最後端付近まで後退駆動された状態及び最前端まで進出駆動された状態が示されている。後退駆動された押圧体３２の最後端位置は、筒状ケーシング３１の開口部３１ａのうちホッパー機構３５の後端壁３５ｆ側で、押圧体３２の先端が僅かに開口部３１ａから覗える程度に筒状ケーシング内に位置するように設定されている。

押圧体３２の押圧面３２ａが進出方向に対して垂直な面に形成されることにより有機性廃棄物に対して最大の押圧力が作用する。そして、筒状ケーシング３１内で押圧体３２が最大進出位置に達した後に後退駆動されると、筒状ケーシング３１内に形成された空洞部にホッパー３５から新たな有機性廃棄物が落下供給される。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態では、押圧体３２の押圧面３２ａが進出方向に対して垂直な面に形成されるとともに、側面視で上部から下部に向けて段階的に突出する階段形状に形成されており、有機性廃棄物に対して最大の押圧力を作用させながらも、筒状ケーシング３１の下部側の押圧面で押圧される有機性廃棄物が筒状ケーシング３１の上部側の押圧面で押圧される有機性廃棄物よりも筒状ケーシング３１のより先端側Ｆまで押圧されるように構成されている。

そのため、押圧体３２が後退駆動された際に筒状ケーシング３１内に形成される空洞部の容積が平坦な押圧面で押圧された場合より大きくなり、それだけ多量の有機性廃棄物が筒状ケーシング３１内に落下供給可能になる。

押圧面３２ａに形成された階段形状の傾斜角度（筒状ケーシング３１の軸心に対する段差部の先端包絡面の傾斜角度α）は筒状ケーシング３１の軸心の直交面に対して筒状ケーシング３１の傾斜角度θ以上の角度に設定されていることが好ましい。ホッパー機構３５から筒状ケーシング３１内に鉛直方向に落下する有機性廃棄物の落下軌跡上に先に押圧された有機性廃棄物が存在することがなくなるので、それだけ多量の有機性廃棄物が落下供給されるようになる。

さらに、筒状ケーシング３１とホッパー機構３５の進出方向側の壁部３５ｅとの連接部位またはその近傍に一端側が固定され、開口部に沿って他端側がホッパー機構３５の投入部３５ｄに掛け渡された索状体３５ｇを備えている。

仮にホッパー機構３５の傾斜壁部３５ｂでブリッジが発生した場合でも、投入部３５ｄに掛け渡された索状体３５ｇを牽引操作することにより、容易くブリッジを崩壊させることができる。なお、ワイヤーやチェーンで索状体３５ｇを構成することができる。また、索状体３５ｇの一端側が固定される連接部位には、前壁部３５ｅの傾斜部によって空間が形成されているため、押圧体３２が最大進出位置まで駆動された場合でも、押圧体３２と干渉することがない。なお、押圧体３２と索状体３５ｇを連動させて、索状体３５ｇの牽引を自動化してもよい。

当該押圧体３２は、先端側の階段状の押圧面２３ａを構成するブロックを含めて、筒状ケーシング３１の軸心方向に分割可能な複数の押圧体片３２ｃで構成されている。押圧体３２が筒状ケーシング３１に沿って進退駆動される際に、筒状ケーシング３１の内壁と押圧体３２との間で有機性廃棄物や異物などが挟み込まれる虞があり、それによって押圧体３２が摩耗する場合がある。そのような場合に押圧体３２を筒状ケーシング３２の軸心方向に分割可能な複数の押圧体片３２ｃで構成しておけば、摩耗した押圧体片３２ｃのみ交換すればよいので、コストの低減を図ることができる。押圧体３２を樹脂材料で構成すれば、筒状ケーシング３１の摩耗を防止し、滑りを良くすることができ、発酵液に起因する酸腐食も回避できる。また、原料の送り量を増やすために開口を大きくする場合に、押圧体３２も長くするする必要がある。そのような場合でも押圧体３２の長さを容易に調整できる。押圧体３２の強度を上げるために、押圧体３２をＳＵＳで一体に製作することもできる。

また、押圧体３２の後端部３２ｅに先端が固定され、後端が筒状ケーシング３１の後端部から突出するストロークゲージ３２ｇが設けられている。油圧式の駆動機構３３であるため、筒状ケーシング３１内で有機性廃棄物の詰りなどが生じた場合に、最大の圧油が油路に供給されていても押圧体３２を駆動するピストンロッドが作動しない場合がある。

そのような場合に押圧体３２が最大進出位置に達しているのか否かを筒状ケーシング３１の外部から確認することは困難であるが、ストロークゲージ３２ｇを設けておけば、筒状ケーシング３１内部での押圧体３１の位置を筒状ケーシング３１の外部から容易に確認することができる。

なお、押込み投入機構３０が垂直姿勢であれば、流動性の高い液分が固形分に優先して槽内に投入され、押込み投入機構３０が水平姿勢であれば流動性の高い液分が円滑に搬送されず、何れの場合でも槽内の被処理物の組成が不安定になるが、押込み投入機構３０が傾斜姿勢で取付けられていれば、そのような状態の発現が回避される。

発酵液排出口６０となるフランジ管が発酵槽２０の側壁下部に設けられ、嫌気性発酵処理後の発酵液、つまり消化液が排出される。

［スカム排出機構の説明］
上述したように、有機性廃棄物から完全に発酵不適物を除去するのは困難なため、有機性廃棄物とともに発酵槽２０に投入された発酵不適物のうち、重量物は底部に沈降し、樹脂片などの軽量物は粘性のある発酵液と絡まって塊状のスカムとなって発酵液の液面に浮遊堆積するようになる。

そこで、底部に沈降した発酵不適物は不適物排出機構７０を介して外部に排出され、液面に浮遊堆積したスカムはスカム排出機構１００によって余剰の発酵液とともに排出されるように構成されている。

図３に示すように、スカム排出機構１００は、発酵槽２０の周壁に接続された排液管ＤＴと、排液管ＤＴに設けられた弁機構Ｖ１と、排液タンクＤＭなどを備えて構成されている。

排液管ＤＴは、断面が矩形形状の管体で構成され、発酵槽２０の周壁のうち撹拌羽根が設置された高さと重なる高さ領域で発酵液の液面の近傍位置に管端部が接続された水平姿勢の第１配管ＤＴ１と第１配管ＤＴ１から鉛直方向に姿勢変更された第２配管ＤＴ２で構成され、第２配管ＤＴ２の下端部が排液タンクＤＭに接続されている。なお、第１配管ＤＴ１は水平姿勢に限るものではなく、流入した発酵液が第２配管に流下するように傾斜姿勢で配置されていてもよい。第１配管ＤＴ１を備えずに第２配管ＤＴ２が直接発酵槽２０の周壁に接続されていてもよい。

排液管ＤＴから発酵不適物を余剰の発酵液とともに溢流させるために、管端部は発酵槽に設定された目標となる液位を上下の管壁で挟むような位置に取り付けられている。また、弁機構Ｖ１は、第２配管の中間部位に取り付けられ、発酵槽２０で生じたバイオガスが漏洩しないように液封するべくナイフゲート弁が用いられている。

弁機構Ｖ１を閉塞した状態で排液管ＤＴに流出した余剰の発酵液及びスカムＳＣは、その後に一時的に弁機構Ｖ１を開放することにより排液管ＤＴから排液タンクＤＭに流出して貯留される。弁機構Ｖ１の開閉を一定時間間隔で繰返して、排液タンクＤＭに余剰の発酵液及びスカムＳＣを貯留した後に、弁機構Ｖ１を閉塞してドレンバルブＤＶを開放することで排液タンクＤＭに溜まった余剰の発酵液及びスカムＳＣを排出して、その後脱水処理する。

図４（ａ）に示すように、発酵液に浮遊する発酵不適物の塊であるスカムＳＣは、発酵槽２０の液面の近傍位置で液面に沿って回転する撹拌羽根４２によって回転方向に掻き寄せられ、粘性を備えた発酵液に相対して次第に径方向に移動して発酵槽２０の内周壁に沿って移動する。その後、発酵槽２０の周壁に設けられた排液管ＤＴの開口から余剰発酵液とともに排液管ＤＴに流出する。

弁機構Ｖ１により閉塞された排液管ＤＴに余剰発酵液が流入して排液管ＤＴの液面が上昇し、発酵槽２０内の液面と同じ液位になると、発酵液に浮遊する発酵不適物がそれ以上は排液管ＤＴに流出するのが困難になる。

そこで、図３及び図４（ｂ）に示すように、発酵槽２の周壁のうち排液管ＤＴが接続された開口部を開閉する堰ＧＴを設け、撹拌羽根４２で掻き寄せた発酵不適物が開口部へ到達すると堰ＧＴを開放するように連動させる連動機構を備えていることが好ましい。撹拌羽根４２で掻き寄せた発酵不適物が開口部へ到達したときに連動して堰ＧＴが開放されると、発酵不適物が適切に排液管ＤＴに流出する。

図９には連動機構の一例が示されている。撹拌軸４１に取り付けた撹拌羽根４２の回転位相を検出する第１のカム板Ｃ１と、第１のカム板Ｃ１と連動して堰ＧＴを上方に押圧する第２のカム板Ｃ３などで構成することができる。撹拌羽根４２の先端が排液管ＤＴの開口部の直近上流側に到達したときに第１のカム板Ｃ１と連動する揺動棹Ｃ２が軸心Ｐ１周りに揺動し、その揺動力をギア伝達機構を介して第２のカム板Ｃ３が固定された回転軸Ｐ２に伝達することにより、第２のカム板Ｃ３が揺動して、第２のカム板Ｃ３により上方に押し上げられた堰ＧＴが下方に移動することで、撹拌羽根４２により搬送されるスカムＳＣが排液管ＤＴの開口部に流入する。

図４（ａ），（ｂ）の例では、平面視で、排液管ＤＴを構成する第１配管ＤＴ１の軸心が、発酵槽２０の径方向に沿う姿勢で配されているため、撹拌羽根４２の回転に伴って周方向に押圧されるスカムＳＣが排液管ＤＴの開口から排液管ＤＴに良好に流出しない虞もある。

図４（ｃ）に示すように、平面視で、排液管ＤＴを構成する第１配管ＤＴ１の軸心が、発酵槽２０の周壁の接線方向に沿う姿勢で取り付けられていると、撹拌羽根４２によって周方向に押出し搬送される発酵不適物であるスカムＳＣが周壁に沿って移動し、その移動方向に沿うように形成された第１配管ＤＴ１から良好に送り出されるようになる。

図４（ｄ）に示すように、発酵槽２０の周壁のうち排液管ＤＴが接続された開口部であって、撹拌羽根４２の回転方向下流側に撹拌羽根４２で掻き寄せた発酵不適物を受止めて開口部に案内する案内突起ＧＢを備えていることが好ましい。

撹拌羽根４２によって周方向に押出し搬送される発酵不適物が、排液管ＤＴが接続された開口部を通り越してそのまま周方向に沿って移動する虞がある場合でも、案内突起ＧＢを備えていれば、案内突起ＧＢで受け止められた後に排液管ＤＴ開口部に案内され、良好に第１配管から送り出されるようになる。案内突起ＧＢと発酵槽２０の径方向とのなす角度θは、０°〜６０°の範囲が好ましい。

図４（ａ）から（ｄ）では平面視で直線状の撹拌羽根４２を例示したが、図４（ｅ），（ｆ）に示す例では、回転に伴って発酵不適物が周方向に押出され易くなるように、撹拌羽根４２が回転方向に凸となる弧状に形成されている。また、撹拌羽根４２の先端が案内突起ＧＢと干渉しないように径方向長さが調節されている。撹拌羽根４２によってスカムＳＣが排液管ＤＴに向けて搬送される間は、図４（ｅ）に示すように堰ＧＴが上昇して余剰の発酵液が排液管ＤＴに流入することはない。図４（ｆ）に示すように、スカムＳＣが排液管ＤＴの近傍まで搬送されると堰ＧＴが下降してスカムＳＣが排液管ＤＴに流入する。

図８に示すように、排液管ＤＴのうち弁機構Ｖ１の取付け位置より上流側に、排液管ＤＴに流入した発酵液を開口部より下方から発酵槽２０に戻す戻り流路ＲＴを備えてもよい。戻り流路ＲＴには弁機構Ｖ２（ナイフゲート弁）が設けられている。

弁機構Ｖ１を閉塞した排液管ＤＴに余剰発酵液が流入して排液管ＤＴの液面が上昇し、発酵槽２０内の液面と同じ液位になると、発酵液に浮遊する発酵不適物が排液管ＤＴに流出するのが困難になる。

しかし、弁機構Ｖ２を開放した状態で、排液管ＤＴに流入した発酵液が戻り流路ＲＴを介して発酵槽２０に流入するように構成しておけば、排液管ＤＴから流入した発酵液が戻り流路ＲＴを介して発酵槽２０内に循環する発酵液の循環流が形成され、その流れに沿って発酵不適物であるスカムＳＣが排液管に流入するようになる。発酵槽２０に戻る発酵液に細かなスカムＳＣが混入しないように目の粗いフィルタを備えていてもよい。

弁機構Ｖ１を閉塞し、弁機構Ｖ２を開放した状態で排液管ＤＴに流出した余剰の発酵液及びスカムＳＣは、その後に一時的に弁機構Ｖ２を閉塞し、弁機構Ｖ１を開放することにより排液タンクＤＭに流出して貯留される。弁機構Ｖ１及びＶ２の開閉を一定時間間隔で繰返して排液タンクＤＭに余剰の発酵液及びスカムＳＣを貯留した後に、弁機構Ｖ１の閉塞時にドレンバルブＤＶを開放することで排液タンクＤＭに溜まった余剰の発酵液及びスカムＳＣを排出してその後脱水処理する。

上述した排液管ＤＴを構成する第１配管の設置姿勢や、案内突起ＧＢ、堰ＧＴ、戻り流路ＲＴの其々を適宜組み合わせてスカム排出機構を構成することが可能となる。

［発酵処理装置の構成要素の他の態様］
上述した実施形態では、撹拌機構４０として、撹拌軸４１に沈降促進羽根４２、分散羽根４４、掻き寄せ羽根４６を備えた構成を説明したが、少なくとも沈降促進羽根４２を備えていればよく、分散羽根４４及び掻き寄せ羽根４６を備えていなくてもよい。

上述した実施形態では、撹拌機構４０として、上中下３段の分散羽根４４を備えた例を説明したが、１段であってもよいし、上下２段であってもよいし、４段以上備えていてもよい。

分散羽根４４は、撹拌軸４１に固定されたスリーブ４４ｂに中心角１８０°の角度となるように固定された断面が円形の二本の棒状体４４ａで構成されていてもよい。各棒状体４４ａの径方向長さは沈降促進羽根４２よりも短く、発酵槽２０の内径の４０〜９０％、好ましくは５０〜７０％の範囲の長さに設定されていればよい。棒状体４４ａの断面は長径が上下姿勢となる長円で構成されていても、真円であっても楕円であってもよい。

分散羽根４４が発酵液中で回転すると、回転に伴って棒状体４４ａの表面に接触する発酵液が円形の曲面に沿って上下に振り分けられるように移動するため、大きな抵抗を受けることなく回転でき、分散羽根４４ａの回転軌跡の上下近傍に位置する発酵液が効果的に撹拌される。

上述した実施形態では、沈降促進羽根４２、分散羽根４４、掻き寄せ羽根４６の何れも中心角１８０°となるようにスリーブに固定された２枚の羽根片で構成された例を説明したが、２枚に限るものではなく、３枚以上の羽根片で構成されていてもよい。３枚の羽根片であれば中心角１２０°、４枚の羽根片であれば中心角９０°と均等に配置すればよい。また、各撹拌羽根は平面視で直線形状である必要はなく、平面視で湾曲形状に形成されていてもよい。

上述した実施形態では、沈降促進羽根４２、分散羽根４４が板状体の羽根片で構成され、掻き寄せ羽根４６が断面コの字状の羽根片で構成された例を説明したが、各羽根片の形状は特に限定されることはなく、求められる機能に応じて公知の形状の羽根片から適切な形状の羽根片を採用することが可能である。ただし、沈降促進羽根４２の羽根片は回転に伴って発酵液の液面に浮遊する未処理の被処理物を液中に浸漬させる機能を備えている必要がある。

上述した実施形態では、発酵槽２０の側壁下部にロート状部２４を形成し、内壁の傾斜面に沿って発酵不適物が沈降するように構成した例を説明したが、ロート状部２４は必須でなく、鉛直壁に形成されていてもよい。この場合、底部に沈降した発酵不適物を筒状部７３に向けて掻き出すように掻き寄せ羽根４６を構成すればよい。

上述した実施形態では、断面形状が円形の発酵槽２０を説明したが、発酵槽２０の形状は円筒形状に限るものではなく、断面矩形の角筒形状の発酵槽２０であってもよい。そのような場合には、発酵液の液面に浮遊する被処理物を発酵液中に浸漬するために、複数の撹拌機構４０を分散して設置すればよい。

［発酵処理システムの説明］
図２には、発酵処理装置１０が組み込まれた発酵処理システムが示されている。ごみ収集車９０により収集され家庭ごみヤード９１に搬入された家庭ごみは、ホイールローダ９２によりコンベア機構に搬送されて破袋機９３に投入される。

破袋機９３で破袋された家庭ごみは選別機９４に投入されて、樹脂などの軽量物発酵不適物９４ａと金属成分などの重量物発酵不適物９４ｂと、厨芥や紙ごみなどの発酵適物９４ｃに選別され、発酵適物９４ｃは発酵適物ヤード９５に集積される。さらに発酵適物ヤード９５から適物ホッパー９６に投入された発酵適物は破砕分別機９７により小片に破砕されて風力及びふるい選別された発酵適物がストックケース８０にストックされる。選別機９４としてロールスクリーン選別機などが用いられる。

ストックケース８０に充填された有機性廃棄物は電動チェーン機構８１によって発酵処理装置１０に備えたホッパー機構３５に投入され、押込み投入機構３０を介して発酵槽２０に投入されてメタン発酵処理される。

発酵槽２０で生成されたメタンガスなどのバイオガスは、ガス排出部５０から引抜かれてガスホルダ８４に集められ、脱硫塔８６で脱硫された後にガス燃焼装置８８の燃料に供される。なお、符号８７は燃料（ＬＰＧボンベ）である。ガス燃焼装置８８で加熱された熱水が熱源として発酵槽２０の保温用のジャケットなどに供給される。

発酵槽２０で嫌気性発酵処理が終了した発酵液は固液分離（脱水処理）されて、液分は活性汚泥が充填された発酵汚泥貯留槽８９に貯留される。発酵汚泥貯留槽８９から発酵液が混和槽９８に導かれて凝集剤が添加された後に汚泥脱水機９９に導かれて固液分離され、固形分はストックケース８０に充填されて焼却設備に送られ、焼却処理される。液分は生物処理槽８９で生物処理され、処理水は放流し、余剰汚泥は発酵槽２０に投入され、或いは系外処理される。

上述した発酵処理装置１０は、押込み投入機構３０の筒状ケーシング３１の先端部ＦＥが発酵液中に浸漬するように、発酵槽２０の側壁に傾斜姿勢で取付けられ、筒状ケーシング３１の先端部が撹拌羽根の近傍に位置するように構成されている。

さらに、発酵処理装置１０は、発酵槽２０の側壁に対する押込み投入機構３０の上下方向取付け位置が、被処理物の性状に基づいて調整されるように構成される。

例えば、図３に示したように、発酵槽２０の側壁の上下に備えたフランジ管３６，３７の何れかに押込み投入機構３０を取り付けるように構成することが望ましい。フランジ管３６，３７が、発酵槽２０の側壁に対する投入機構３０の上下方向取付け位置が、被処理物の性状に基づいて調整可能な取付位置調整機構となる。

発酵処理装置１０に投入される被処理物の性状は、設置された地域の環境により異なるが、地域ごとに安定しており大きく変動することはない。そこで、被処理物の性状に基づいて押込み投入機構３０の上下方向取付け位置を調整することにより、被処理物の性状に適した状態で発酵槽に被処理物を投入することができるようになる。

例えば、発酵槽２０内の発酵液の固形物濃度が高く高粘度となるような被処理物は、発酵液中で浮き上がり難いので、図３に示すように、上方のフランジ管３６から投入することによって、ゆっくりと沈降しながら発酵処理を進めることができる。

また、例えば、発酵槽２０内の発酵液の固形物濃度が低く低粘度となるような被処理物は、発酵液中で液面に浮き上がり易いので、下方のフランジ管３７から投入することによって容易に液面に浮き上がることがない状態で発酵処理を進めることができる。

上述した実施形態では、投入機構３０が、筒状ケーシング３１と、筒状ケーシング３１に内装された断面が矩形の押圧体３２と、筒状ケーシング３１の軸心に沿って押圧体３２を進退駆動する油圧式の駆動機構３３とを備えた押込み投入機構３０で構成された例を説明したが、投入機構３０は、筒状ケーシング３１と、筒状ケーシング３１に内装されたスクリュー羽根と、スクリュー羽根を回転駆動得る駆動機構とで構成されたスクリュー式の投入機構であってもよい。

上述した実施形態は本発明の一態様であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的な構造、サイズ、材料などは本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１０：発酵処理装置
２０：発酵槽
３０：投入機構
３１：筒状ケーシング
３２：押圧体
３６：フランジ管
３７：フランジ管
４０：撹拌機構
４１：撹拌軸
４２：沈降促進羽根
４４：分散羽根
３６：掻き寄せ羽根
５０：ガス排出部
６０：発酵液排出口
７０：不適物排出機構
７１：二重ダンパ機構
７２：二重ダンパ機構
７３：筒状部
１００：スカム排出機構
ＤＭ：排液タンク
ＤＴ：排液管
ＤＶ：ドレンバルブ、
ＲＴ：戻り流路
Ｖ１：弁機構（ナイフゲート弁）

Claims (5)

1. 被処理物である固形物を含む有機性廃棄物を発酵液が充填された発酵槽に投入して嫌気性発酵処理する発酵処理装置であって、
   前記発酵槽の液面の近傍位置で液面に沿って回転する撹拌羽根と、
   前記撹拌羽根が設置された高さと重なる高さ領域における前記発酵槽の周壁で一端が開口し、発酵不適物を余剰の発酵液とともに溢流させる排液管と、
   前記排液管に設けられ、前記発酵槽を液封する弁機構と、
   を備え、
   前記撹拌羽根で発酵液に浮遊する発酵不適物を前記発酵槽の周壁側へ集めて前記排液管に流出させるように構成されている発酵処理装置。
2. 前記発酵槽の周壁のうち前記排液管が接続された開口部に対して前記撹拌羽根の回転方向下流側に、前記撹拌羽根で前記発酵槽の周壁側へ集めた発酵不適物を受止めて前記開口部の内部に案内する案内突起を備えている請求項１記載の発酵処理装置。
3. 前記排液管は、平面視で軸心が前記発酵槽の周壁の接線方向を向く第１配管を介して前記発酵槽に取り付けられている請求項１または２記載の発酵処理装置。
4. 前記発酵槽の周壁のうち前記排液管が接続された開口部を開閉する堰を設け、前記撹拌羽根で前記発酵槽の周壁側へ集めた発酵不適物が前記開口部へ到達すると前記堰を開放するように連動させる連動機構を備えている請求項１から３の何れかに記載の発酵処理装置。
5. 前記排液管のうち前記弁機構の取付け位置より上流側に、前記排液管に流入した発酵液を前記発酵槽に戻す戻り流路を備えている請求項１から４の何れかに記載の発酵処理装置。
   

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