JP2024004828A - 廃棄物の堆肥化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】細菌による発酵を利用し、温風を利用することなく堆肥化処理することができる廃棄物の堆肥化処理方法を提供すること。【解決手段】廃棄物を粉砕して小さくつぶす粉砕・つぶし工程Ｓ１と、粉砕・つぶし工程にてつぶした廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加して混合した添加混合物を多数の粒状体に形成する粒状体形成工程Ｓ２と、多数の添加混合粒状体を第１処理域に積み、第１処理域の下側から第１圧力の空気を多数の添加混合粒状体間を通して送給して１次発酵させる１次発酵工程Ｓ３と、第１発酵工程Ｓ３後に多数の添加混合粒状体を第２処理域に移して積み、第２処理域の下側から第１圧力よりも低い第２圧力の空気を多数の添加混合粒状体間を通して送給して２次発酵させる２次発酵工程Ｓ４と、２次発酵の後に多数の添加混合粒状物を乾燥させる乾燥工程Ｓ５とを含む廃棄物の堆肥化処理方法。【選択図】図３

Description

本発明は、剪定枝、雑草、食品残渣などを含む廃棄物を堆肥化する廃棄物の堆肥化処理方法に関する。

畜糞などの有機廃棄物を発酵処理する方法として、処理前に予め粒状化した後に発酵槽内に収容し、好気性発酵である１次発酵させ、その後嫌気性発酵である２次発酵させ、この２次発酵の後に乾燥させて肥料として利用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この発酵処理方法では、１次発酵の際に、発酵槽内に６０～７０℃の温風を供給してその内部の温度が３５℃前後（１次発酵が維持される温度）まで上昇させるようにし、このように発酵槽内の温度を上昇させて１次発酵が継続して行われるようにている。また、１次発酵終了後の２次発酵の開始の際にも、この発酵槽内に７０℃前後の温風を供給して発酵槽内の温度を上昇させるようにし、このようにして２次発酵が短時間で終了するようにしている。

この２次発酵終了時には処理物（粒状の廃棄物）の含水率が５０～６５％であるので、この処理物の乾燥が行われ、例えば自然乾燥又は乾燥機を用いた強制乾燥が行われて３５％前後となるように乾燥され、かく乾燥された処理物の一部は、処理する廃棄物の水分調整材として利用され、その残部は、例えば肥料として用いられる。

特開２００１－１７０６９３号公報

しかしながら、この発酵処理方法では、１次発酵を行うときには発酵槽に収容した処理物（粒状の廃棄物）に６０～７０℃の温風を例えば２～３時間供給して温度上昇させ、また２次発酵を行うときにもこの処理物に７０℃前後の温風を例えば６～８時間供給して温度上昇させており、それ故に、温風を供給するための設備を設ける必要があるために、設備コストが上昇するという問題がある。また、発酵処理するのに温風を送る必要があるために、温風を生成するための燃料コスト、換言すると処理コストが高くなる問題がある。

本発明の目的は、細菌による発酵を利用し、温風を利用することなく堆肥化処理することができる廃棄物の堆肥化処理方法を提供することである。

本発明者は、廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加して混合した添加混合物を多数の粒状体に形成し、１次発酵においては、第１処理域の下側から第１圧力の空気を多数の添加混合粒状体間を通して流して好気性発酵をさせ、また２次発酵においては、第２処理域の下側から第１圧力よりも小さい第２圧力の空気を多数の添加混合粒状体間を通して流して嫌気性発酵させることにより、廃棄物を効果的に堆肥化できることを見いだした。

本発明の請求項１に記載の廃棄物の堆肥化処理方法では、廃棄物を堆肥化する廃棄物の堆肥化処理方法であって、
前記廃棄物を粉砕して小さくつぶす粉砕・つぶし工程と、前記粉砕・つぶし工程にてつぶした前記廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加して混合した添加混合物を多数の粒状体に形成する粒状体形成工程と、前記粒状体形成工程にて形成した前記多数の添加混合粒状体を第１処理域に積み、前記第１処理域の下側から第１圧力の空気を前記多数の添加混合粒状体間を通して流して１次発酵させる１次発酵工程と、前記第１発酵工程後の前記多数の添加混合粒状体を第２処理域に移して積み、前記第２処理域の下側から第１圧力よりも小さい第２圧力の空気を前記多数の添加混合粒状体間を通して流して２次発酵させる２次発酵工程と、前記２次発酵の後に前記多数の添加混合粒状物を乾燥させる乾燥工程と、を含むことを特徴とする。

このような廃棄物の堆肥化処理方法の粒状体形成工程において、混合造粒機を用い、つぶした廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加した添加混合物を外径５～２５ｍｍの団子状の添加混合粒状体に形成するのが好ましく、このような大きさの添加混合粒状体にすることにより多数の添加混合粒状体の間を通して空気が流れ、またこのように流れる空気によって添加混合粒状体の発酵が促進される。

また、この粒状体形成工程において、粉砕・つぶし工程にてつぶした廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加するとともに、乾燥工程後の完成した堆肥を戻し堆肥として添加し、つぶした廃棄物、紅色非硫黄型光合成細菌群及び戻し堆肥を混合して添加混合物を形成するのが好ましく、これらを混合することにより、添加混合物の水分調整、例えば含水率を４０～６０質量％にすることができる。

また、この廃棄物の堆肥化処理方法の第１発酵工程において、第１処理域の下側から送給される空気の第１圧力を０．３～０．７ｋＰａにするのが好ましく、このような圧力にすることにより、第１処理域に積まれた多数の添加混合粒状体間を通して充分な空気を流すことができ、第１発酵工程においける好気性発酵を行うことができる。尚、多数の添加混合粒状体間の内部温度が６０～７０℃に低下した段階でこの第１発酵工程が終了する。

また、この廃棄物の堆肥化処理方法の２次発酵工程において、第２処理域の下側から送給される空気の第２圧力を０．００５～０．０２ｋＰａにするのが好ましく、このような第２圧力にすることによって、第２処理域に積まれた多数の添加混合粒状体間を通して少しの空気を流すことができ、第２発酵工程においける嫌気性発酵を行うことができる。尚、多数の添加混合粒状体間の内部温度が２５～３５℃に低下した段階でこの第２発酵工程が終了する。

更に、この廃棄物の堆肥化処理方法の乾燥工程において、第２発酵工程後の添加混合粒状体を乾燥域に移して自然乾燥するのが好ましく、この自然乾燥により、多数の添加混合粒状体の含水率が１０質量％以下に低下した段階で終了し、乾燥工程後の添加混合粒子状体は植物栽培用の肥料として用いることができ、また添加混合物をつくる際の水分調整材として好都合に用いることができる。

本発明の廃棄物の堆肥化処理方法によれば、粉砕・つぶし工程にてつぶした廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加して混合した添加混合物を造粒して多数の粒状体を形成し、第１発酵工程においては、多数の添加混合粒状体に第１処理域の下側から第１圧力の空気を供給するので、かく供給した空気は多数の添加混合粒状体間を通して充分に流れ、この多数の添加混合粒状体に対して好気性発酵を行うことができる。また、第２発酵工程においては、多数の添加混合粒状体に第２処理域の下側から第２圧力（第１圧力よりも小さい圧力）の空気を供給するので、かく供給した空気は多数の添加混合粒状体間を通して少し流れ、この多数の添加混合粒状体に対して嫌気性発酵を行うことができ、好気性発酵の後に嫌気性発酵が行われる。また、添加した紅色非硫黄型光合成細菌群は、例えば発酵活動が停止した休眠状態をつくるに当たり、再び活性化させる際に働きやすくする微生物相を形成して、発酵に関与する微生物の菌体数やその種類などを増やしたりする作用を発揮し、休眠状態後の発酵を促進する。

本発明に従う廃棄物の堆肥化処理方法を実施するための堆肥化処理施設の一例を簡略的に示す平面図。 図１の堆肥化処理施設における第１処理域の一部を簡略的に示す平面図。 図１の堆肥化処理施設にて実施される堆肥化処理方法の処理工程を簡略的に示す工程図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う廃棄物の堆肥化処理方法の一実施例及びこの堆肥化処理方法を実施するための堆肥化処理施設の一例を説明する。

図１において、図示の堆肥化処理施設は、処理施設の片側（図１において上側）に５つの第１処理域２（２ａ～２ｅ）が設けられ、これら第１処理域２（２ａ～２ｅ）は、長手方向（図１において左右方向）に間隔をおいて配設された第１内仕切り壁４（４ａ～４ｆ）と、第１内仕切り壁４（４ａ～４ｆ）の外側端を接続する第１外壁６（６ａ～６ｅ）によって区画されている。

具体的には、第１処理域２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆ）は、片側を区画する第１仕切り壁４ａ（４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ）と、他側を区画する第１仕切り壁４ｂ（４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ）と、外側を区画する第１外端壁６ａ（６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ）とによって三方が仕切られ、これらによって、内側が開放された第１処理空間８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ）が規定される。

また、処理施設の他側（図１において下側）に４つの第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）が設けられ、これら第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）は、長手方向（図１において左右方向）に間隔をおいて配設された第２内仕切り壁１２（１２ａ～１２ｅ）と、第２内仕切り壁１２（１２ａ～１２ｅ）の外側端を接続する第２外端壁１４（１４ａ～１４ｄ）によって区画されている。

具体的には、第２処理域１０ａ（１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）は、片側を区画する第２仕切り壁１２ａ（１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）と、他側を区画する第２仕切り壁１２ｂ（１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ）と、外側を区画する第２外端壁１４ａ（１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）とによって三方が仕切られ、これらによって、内側が開放された第２処理空間１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）が規定される。

この実施形態においては、処理施設の長手方向において第１処理域２ａの外側（第１処理域２ｂと反対側）に機械室１８及び攪拌室２０が設けられ、機械室１８及び攪拌室２０は、外側の第１仕切り壁２２、内側の第１仕切り壁４ａ及びこれら仕切り壁２２，４ａの外側を接続する第１外端壁２４によって規定され、機械室１８と攪拌室２０とは横仕切り壁２６により仕切られている。

機械室１８には、第１圧力の空気を供給するための圧縮空気供給源、例えばコンプレッサ２８が配設され、このコンプレッサ２８からの圧縮空気が第１処理域２（２ａ～２ｅ）に供給されるように後述する如く構成されている。このコンプレッサ２８から供給される空気は、後述するように、例えば０．３～０．７ｋＰａ程度の第１圧力でもって第１処理域２（２ａ～２ｅ）に噴出されるように構成され、このような高い圧力でもって空気を供給することによって、後述する第１発酵工程における好気性菌による好気性発酵に必要な空気を供給することができる。

また、攪拌室２０には、攪拌造粒機３０が設置される。この攪拌造粒機３０は、処理すべき材料を投入するホッパー（図示せず）を備え、処理すべき廃棄物はこのホッパーから投入され、投入された廃棄物などは、この攪拌造粒機３０により造粒され、この造粒された粒状体に後述する発酵処理が施される。

更に、処理施設の長手方向において第２処理域１０ａの外側（第２処理域１０ｂと反対側）に完成肥料室３２が設けられ、完成肥料室３２は、外側の第２仕切り壁３４、内側の第２仕切り壁１２ａ及びこれら仕切り壁３４，１２ａの外側を接続する第２外端壁３６によって規定され、この完成肥料室３２の中間に中間仕切り壁３８が設けられている。

完成肥料室３２には肥料として完成させるための完成選別装置４０が設置され、この完成肥料室３２の第１室３２ａに、乾燥後の廃棄物（添加混合粒状体）を投入するためのホッパー４２が設置され、その第２室３２ｂに、肥料として完成させるための完成選別装置本体４４が設置され、後に説明するように、ホッパー４２に投入された廃棄物（添加混合粒状体）は、ホッパー４２から完成選別装置本体４４に送給される間に小さく粉砕され、粉砕された廃棄物は肥料として肥料排出域４６に排出され、この廃棄物に含まれた異物などは異物排出域４８に排出される。この処理施設においては、廃棄物をこのように処理して肥料がつくられる。

片側の第１処理域２（２ａ～２ｅ）及び攪拌室２０と、他側の第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）及び完成肥料室３２との間には、所定幅の通路域５０が設けられ、この通路域５０は処理施設の長手方向一端から他端まで直線状に伸びている。この通路域５０の一端部には第１開閉扉５２（５２ａ，５２ｂ）が開閉自在に設けられ、その他端部には第２開閉扉５４（５４ａ，５４ｂ）が開閉自在に設けられている。

第１処理域２（２ａ～２ｅ）の幅、第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）の幅、通路域５０の幅、攪拌室２０の幅並びに完成肥料室３２の第１及び第２室３２ａ，３２ｂの幅は、作業用車両（例えば、小型のホイールローダ）が自由に出入りできように構成され、このように構成することにより、処理施設内での作業用車両の走行が容易となり、作業性の向上を図ることができる。

次に、図１とともに図２を参照して、第１処理域２（２ａ～２ｅ）について説明する。５つの第１処理域２（２ａ～２ｅ）は、実質上同一の構成であり、以下、それらの１つの第１処理域２ａ（２ｂ～２ｅ）について説明する。

第１処理域２ａ（２ｂ～２ｅ）の一対の第１仕切り壁４ａ，４ｂ（４ｂ，４ｃ、４ｃ，４ｄ、４ｄ，４ｅ、４ｅ，４ｆ）、第１外端壁６ａ（６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ）及び第１床５６ａは、充分な強度を確保するとともに水分が外部に漏出しないように、例えばコンクリートなどから形成される。

第１処理域２ａ（２ｂ～２ｅ）の第１床５６ａ（５６ｂ～５６ｅ）には、幅方向（処理施設の長手方向）に間隔をおいて複数（この形態では、１１個）の第１収容凹部５８ａ（５８ｂ～５８ｅ）が設けられ、複数の第１収容凹部５８ａ（５８ｂ～５８ｅ）は、第１床５６ａ（５６ｂ～５６ｅ）の一端（外側端）から内側に直線状に伸びている。各第１収容凹部５８ａ（５８ｂ～５８ｅ）には第１分岐送給管６０ａ（６０ｂ～６０ｅ）が配設され、第１分岐送給管６０ａ（６０ｂ～６０ｅ）は対応する第１収容凹部５８ａ（５８ｂ～５８ｅ）内に収容され、この第１収容凹部５８ａ（５８ａ～５８ｅ）から上方に突出することはない。尚、図１において、第１処理域２ｃ～２ｅにおける第１分岐送給管６０ｃ～６０ｅについては省略して示している。

各分岐送給管６０ａ（６０ｂ～６０ｅ）の基部側は第１外端壁６ａ（６ｂ～６ｅ）を貫通して外側に突出し、これら分岐送給管６０ａ（６０ｂ～６０ｅ）の基部が第１分配管６２ａ（６２ｂ～６２ｅ）に接続され、この第１分配管６２ａ（６２Ｂ～６２ｅ）が第１分岐供給管６４ａ（６４ｂ～６４ｅ）を介して主供給管６６に接続され、この主供給管６６がコンプレッサ２８に接続されている。また、第１分岐供給管６４ａ（６４ｂ～６４ｅ）には開閉弁６８ａ（６８ｂ～６８ｅ）が配設されている。

このように構成されているので、コンプレッサ２８が作動した状態において開閉弁６８ａ（６８ｂ～６８ｅ）が開状態になると、コンプレッサ２８からの圧縮空気（第１圧力の空気）は、主供給管６６、第１分岐供給管６４ａ（６４ｂ～６４ｅ）及び開閉弁６８ａ（６８ｂ～６８ｅ）を通して第１分配管６２ａ（６２ｂ～６２ｅ）に供給され、この第１分配管６４ａ（６４ｂ～６４ｅ）により分配された後に各第１分岐送給管６０ａ（６０ｂ～６０ｅ）に送給される。

第１分岐送給管６０ａ（６０ｂ～６０ｅ）には、その長手方向に間隔をおいて複数の噴出ノズル７０ａ（７０ｂ～７０ｅ）が取り付けられており、第１分岐送給管６０ａ（６０ｂ～６０ｅ）に送給された圧縮空気は、これら噴出ノズル７０ａ（７０ｂ～７０ｅ）から第１圧力で第１処理域２ａ（２ｂ～２ｅ）に噴出される。

この実施形態では、コンプレッサ２８（圧縮空気供給源）からの圧縮空気が主供給管６６を通して第１処理域２（２ａ～２ｅ）に空気を送給する第１分岐供給管６４（６４ａ～６４ｅ）に分配供給されるように構成しているが、このような構成に代えて、各第１処理域２（２ａ～２ｅ）にそれぞれコンプレッサを配設し、各コンプレッサから対応する第１処理域２（２ａ～２ｅ）に圧縮空気を供給するようにしてもよい。

次に、第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）について説明すると、第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）の基本的構成は、上述した第１処理域２（２ａ～２ｅ）と実質上同一であり、各第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）の第２床７２（７２ａ～７２ｄ）には、幅方向（処理施設の長手方向）に間隔をおいて複数の第２収容凹部（図示せず）が設けられ、これら第２収容凹部に第２分岐送給管７５が収容されている。尚、図１において、第２処理域２ｂ～２ｄの第２分岐送給管７５などについては省略して示している。

第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）に対応して、送風ブロア７４（７４ａ～７４ｄ）が配設され、送風ブロア７４（７４ａ～７４ｄ）は第２分配管７６（７６ａ～７６ｄ）に接続され、この第２分配管７６（７６ａ～７６ｄ）から分岐して第２分岐送給管７５が延び、各第２分岐送給管７６には、それらの長手方向に間隔をおいて複数の噴出孔（図示せず）が設けられている。

このように構成されているので、送風ブロア７４（７４ａ～７４ｄ）が作動すると、送風ブロア７４（７４ａ～７４ｄ）からの空気は、第２分配管７６（７６ａ～７６ｄ）に供給されて分配された後に各第２分岐送給管７５に送給され、各第２分岐送給管７５の複数の噴出孔（図示せず）から第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）に噴出される。

第２分岐送給管７５の複数の噴出孔から噴出される空気は、第１分岐送給管６０（６０ａ～６０ｅ）の噴出ノズル７０（７０ａ～７０ｅ）から噴射される空気の第１圧力（例えば、０．３～０．７ｋＰａ）よりも低い第２圧力（例えば、０．００５～０，０２ｋＰａ）で噴出されるように構成され、このような低い圧力でもって空気を供給することによって、後述する第２発酵工程における嫌気性菌による嫌気性発酵が行われる。

この実施形態では、各第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）に対応して送風ブロア７４（７４ａ～７４ｄ）を配設し、各送風ブロア７４（７４ａ～７４ｄ）からの空気を対応する第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）に送給しているが、このような構成に代えて、第１処理域２（２ａ～２ｅ）と同様に、１つの送風ブロアからの空気を分配制御して第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）に送給するようにしてもよい。

次に、図１とともに図３を参照して、上述した堆肥処理施設を用いた堆肥処理方法について説明する。この堆肥化処理方法では、廃棄物を堆肥化するものであり、廃棄物としては、例えば、雑草、剪定枝、食品残渣（例えば、給食残渣）などであり、これら廃棄物を堆肥化処理して堆肥として用いるものである。

この堆肥化処理方法では、まず、処理すべき廃棄物（雑草、剪定枝、食品残渣など）を粉砕して小さくつぶす粉砕・つぶし工程Ｓ１が行われ、例えば堆肥処理施設外のフリースペースで行われる。粉砕・つぶし工程Ｓ１では、市販の粉砕装置（図示せず）を用いて処理すべき廃棄物の粉砕乃至つぶしが行われ、この粉砕・つぶし工程Ｓ１により、処理すべき廃棄物は、１０ｍｍ以下の大きさ、好ましくは８ｍｍ以下の大きさに粉砕乃至つぶし処理される。

次いで、粉砕乃至つぶした廃棄物を混合して多数の粒状体に形成する粒状体形成工程Ｓ２が遂行される。この粒状体形成工程Ｓ２では、攪拌室２０に設置した市販の攪拌造粒機２０を用いて行われる。粉砕乃至つぶし処理された廃棄物は、攪拌造粒機２０のホッパー（図示せず）から投入され、この投入の際に紅色非硫黄型光合成細菌群が添加される。攪拌造粒機２０は、投入された廃棄物と添加された紅色非硫黄型光合成細菌群とを混合し、この添加混合物を造粒して多数の団子状の添加混合粒状体を混合粒状体排出域８０に排出する。攪拌造粒機２０により生成される添加混合粒状体は、これらの添加混合粒状体の間を通して空気が流れるとともにこれら添加混合粒状体の内部まで発酵（後述する、好気性発酵及び嫌気性発酵）が進行するように、例えば外形５～２５ｍｍの大きさとなるように形成され、５～２０ｍｍの大きさになるようにするのが好ましい。

紅色非硫黄型光合成細菌群としては、緑色を呈したもの、黒ずんだもの、薄いピンク状の物その他種々の物が作られたり、販売されているが、例えば、ワインレッド色を呈したもので、少しどぶの臭いがあるものを用いることができ、例えば粉砕乃至潰し処理した廃棄物８ｍ^３当たり４００ｃｃ～７００程度、例えば５００ｃｃ前後添加して用いるのが好ましい。

この実施形態では、粉砕乃至つぶし処理した廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加して混合しているが、後述する発酵が効果的に行われるように、また添加混合粒状体の水分を調整するために、この堆肥処理方法により生成した堆肥（即ち、後に説明する完成された堆肥）を戻し堆肥として、この粉砕乃至つぶし処理した廃棄物に混合するのが好ましく、この場合、添加混合粒状体は、粉砕乃至つぶし処理した廃棄物、完成した堆肥及び紅色非硫黄型光合成細菌群を含むものとなる。

粉砕乃至つぶし処理した廃棄物（質量Ｗ１）と戻し堆肥として添加する堆肥（完成した堆肥）（質量Ｗ２）との割合（Ｗ１：Ｗ２）は、例えば（４０～６０）：（６０～４０）程度となるように混合され、このような割合で混合することによって、添加混合粒状体の含水率を４０～６０％程度に調整することができ、このような含水率にすることによって、後述する発酵（好気性発酵及び嫌気性発酵）を促進させることができる。

尚、堆肥が完成していない段階（即ち、最初の段階）においては、戻し堆肥が存在しないために、戻し堆肥に相当する種堆肥の種つくりをして粉砕乃至つぶし処理した廃棄物に添加混合するのが好ましい。この場合、食品残渣（例えば、給食残渣）、雑草、オガクズ（菌床となる）などを粉砕乃至つぶし処理したものに紅色非硫黄型光合成細菌群及びキレート剤を添加して多数の添加混合種粒状体を形成する。この場合、キレート剤としては、例えば鉄イオンと結合（配位）するものを用いることができる。そして、これら添加混合種粒状体を例えば第１処理域２に積み、第１処理域２の下側から多数の添加混合種粒状体の間を通して充分な空気を流して好気性発酵させる。この好気性発酵は、後に説明する１次発酵工程Ｓ３と同様に行う。その後、１次発酵後の添加混合種粒状体を第２処理域１０に移し、第２処理域１０の下側から多数の添加混合種粒状体の間を通して空気を少しずつ流して嫌気性発酵させ、その後の添加混合種粒状体を乾燥させ、このようにして種堆肥をつくることができる。

この粒状体形成工程Ｓ２の後に、添加混合粒状体に対する１次発酵工程Ｓ３が遂行される。この１次発酵工程Ｓ３においては、攪拌造粒機３０により形成された添加混合粒状体が第１処理域２（例えば、２ａ）に移され、この第１処理域２に山状となるように積まれる。そして、この山状となった多数の添加混合粒状体の下側、即ち第１処理域２（２ａ）の下側から第１圧力（０．３～０．７ｋＰａ）の空気が供給される。

例えば、第１処理域２ａに積まれた多数の添加混合粒状体を発酵させるときには、コンプレッサ２８が作動され、開閉弁６８ａが開状態に保持される。このような状態においては、コンプレッサ２８からの圧縮空気（第１圧力の空気）は、主供給管６６、第１分岐供給管６４ａ、開閉弁６８ａ及び第１分配管６２ａを通して各第１分岐送給管６０ａに送給され、第１分岐送給管６０ａの複数の噴出ノズル７０ａから噴出される。

これら噴出ノズル７０ａから噴出された空気は、多数の添加混合粒状体間の隙間を通って上方に流れるようになる。このとき、添加混合粒状体は団子状であるので、積んだ状態においても隣接する添加混合粒状体間に隙間が存在し、噴出ノズル７０ａから噴出した空気は、かかる隙間を通してほぼ全体にわたって均一に流れるようになる。また、空気は高圧の第１圧力でもって供給されるので、第１処理域２ａに積まれた多数の添加混合粒状体に対して充分な空気を供給することができ、これら添加混合粒状体に対して好気性菌による好気性発酵が行われる。また、添加混合粒状体には紅色非硫黄型光合成細菌群が添加されているので、この紅色非硫黄型光合成細菌群が微生物のエサとなっておの微生物の活性化が図られ、また好気性発酵の際に発生する臭いが抑えられ、発酵の際の臭いの周囲への拡散を抑えることができる。

この１次発酵工程Ｓ３の開始から２～３日経過すると、多数の添加混合粒状体の温度が６０℃前後まで上昇して好気性発酵が活発に行われ、その後８０～８５℃前後まで上昇し、このように８０℃前後の高温まで上昇することにより、添加混合粒状体に付着している雑菌が死滅し、雑菌が非常に少ないものとなる。

この１次発酵工程Ｓ３の開始から７～１４日経過すると、多数の添加混合粒状体の温度が６０～７０℃まで低下するようになり、このような温度まで低下した段階で好気性菌による好気性発酵が終了し、１次発酵工程Ｓ３が終了する。

この実施形態においては、例えば第１処理域２ａにおいて、１次発酵工程Ｓ３の最初から最後まで処理域を変えることなく、また山状に積んだ添加混合粒状体を切り返すことなく実施しているが、この１次発酵工程Ｓ３の半ばで第１処理域を移動させる、例えば第１処理域２ｃに移し替えるようにしてもよく、このように移し替えることにより、添加混合粒状体の切り返しも併せて行うことができる。例えば、第１処理域２ｃに移し替えた後は、この第１処理域２ｃに移し替えられた添付混合粒状体８０に上述したようにしてコンプレッサ２８からの圧縮空気が供給され、この添付混合粒状体８０に対して残りの好気性発酵が行われる。

この１次発酵工程の後に、添付混合粒状体８０に対して２次発酵を行う２次発酵工程Ｓ４が遂行される。この２次発酵工程Ｓ４においては、例えば第１処理域２ａにて１次発酵された添加混合粒状体が第２処理域１０（例えば、１０ａ）に移され、この第２処理域１０（１０ａ）に山状となるように積まれる。そして、この山状となった多数の添加混合粒状体の下側、即ち第２処理域１０（１０ａ）の下側から第２圧力（０．００５～０．０２ｋＰａ）の空気が供給される。

例えば、第２処理域１０ａに積まれた多数の添加混合粒状体を発酵させるときには、送風ブロア６４ａが作動され、送風ブロア６４ａからの空気（第２圧力の空気）は、第２分配管７６ａを通して第２分岐送給管７５に送給され、第２分岐送給管７５の複数の噴出孔（図示せず）から噴出される。

これら噴出孔から噴出された空気は、多数の添加混合粒状体間の隙間を通って上方に流れ、この２次発酵工程Ｓ４のときも添加混合粒状体間の隙間を通してほぼ全体にわたって均一に流れるようになる。また、空気は低圧の第２圧力でもって供給されるので、第２処理域１０ａに積まれた多数の添加混合粒状体に対して少しずつ空気を供給するようになり、これら添加混合粒状体に対して嫌気性菌による嫌気性発酵が行われる。また、この２次発酵のときにも紅色非硫黄型光合成細菌群が微生物のエサとなり、嫌気性発酵の際に発生する臭いも抑えられる。

この２次発酵工程Ｓ４の開始から３０～６０日経過すると、多数の添加混合粒状体の温度が２５～３５℃前後まで低下するようになり、このような温度まで低下した段階で嫌気性菌による嫌気性発酵が終了し、２次発酵工程Ｓ４が終了する。

２次発酵工程Ｓ４が終了した後に、添加混合粒状体に含まれる水分を低減させる乾燥工程Ｓ５が遂行される。この乾燥工程Ｓ５は、例えば堆肥処理施設に隣接して設置される乾燥域（図示せず）に、２次発酵済みの添加混合粒状体を移して自然放置して乾燥させるようにすることができ、これら添加混合粒状体の含水率が１０質量％以下に低下した段階で乾燥工程Ｓ６が終了する。尚、２次発酵工程Ｓ４が終了した後、この添加混合粒状体を例えば第２処理域１０ａにそのまま放置して乾燥させる、或いは送風ブロア７４ａを作動させて送風しながら乾燥させるようにしてもよい。

この乾燥工程Ｓ６後の添加混合粒状体は、上述したように、粒状体形成工程Ｓ２における戻し堆肥として用いられ、また選別工程６を経て植物の堆肥として利用することができる。堆肥として利用する場合、添加混合流体８０を完成堆肥として選別する選別工程Ｓ６が遂行される。この選別工程Ｓ６においては、乾燥工程Ｓ５後の添加混合粒状体が完成肥料室３２のホッパー４２に投入され、投入された添加混合粒状体が完成選別装置４０に送られ、この完成選別装置４０により所要の通りに選別された後に、完成堆肥は肥料排出域４６に排出され、添加混合粒状体に混入していた異物は異物排出域４８に排出される。尚、完成堆肥は、例えば、田畑に運んで土壌表面に蒔いたり、例えば肥料として袋詰めされて商品として販売される。

以上、本発明に従う廃棄物の堆肥化処理方法を実施する堆肥化処理施設の一例について説明したが、本発明はこのような堆肥化処理方法（堆肥化処理施設）に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、堆肥化処理施設の片側に５つの第１処理域２（２ａ～２ｅ）を設けているが、このような構成に限定されず、第１処理域２を例えば３～４つ、或いは６つ以上設けるようにしてもよい。また、その他側に４つの第２処理域１０（１０ａ～１０ｄ）を設けているが、このような構成に限定されず、第２処理域１０を例えば３つ、或いは５つ以上設けるようにしてもよい。

また、例えば、上述した実施形態では、堆肥化処理施設に特に設けられていないが、スペース的に余裕がある場合などにおいては、この堆肥化処理施設に、粉砕・つぶし工程Ｓ１を行うための粉砕・つぶし域（例えば、粉砕装置が設置される）を設けるようにしてもよく、或いは２次発酵終了後の添加混合粒状体を放置して自然乾燥させるための乾燥域を設けるようにしてもよい。

２，２ａ～２ｅ 第１処理域
１０，１０ａ～１０ｄ 第２処理域
２０ 攪拌室
２８ コンプレッサ
３０ 攪拌造粒機
３２ 完成肥料室
４０ 完成選別装置
６０ａ～６０ｅ 第１分岐送給管
６２ａ～６２ｅ 第１分配管
７０ａ～７０ｅ 噴出ノズル
７４，７４ａ～７４ｄ 送風ブロア
７５ 第２分岐送給管
７６，７６ａ～７６ｄ 第２分配管

Claims (6)

1. 廃棄物を堆肥化する廃棄物の堆肥化処理方法であって、
   前記廃棄物を粉砕して小さくつぶす粉砕・つぶし工程と、前記粉砕・つぶし工程にてつぶした前記廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加して混合した添加混合物を多数の粒状体に形成する粒状体形成工程と、前記粒状体形成工程にて形成した前記多数の添加混合粒状体を第１処理域に積み、前記第１処理域の下側から第１圧力の空気を前記多数の添加混合粒状体間を通して流して１次発酵させる１次発酵工程と、前記第１発酵工程後の前記多数の添加混合粒状体を第２処理域に移して積み、前記第２処理域の下側から第１圧力よりも小さい第２圧力の空気を前記多数の添加混合粒状体間を通して流して２次発酵させる２次発酵工程と、前記２次発酵の後に前記多数の添加混合粒状物を乾燥させる乾燥工程と、を含むことを特徴とする廃棄物の堆肥化処理方法。
2. 前記粒状体形成工程においては、混合して粒状化する混合造粒機を用い、前記混合造粒機は、つぶした前記廃棄物に紅色非硫黄型光合成細菌群を添加した前記添加混合物を外径５～２５ｍｍの団子状の前記多数の添加混合粒状体を形成することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の堆肥化処理方法。
3. 前記粒状体形成工程においては、前記粉砕・つぶし工程にてつぶした前記廃棄物に前記紅色非硫黄型光合成細菌群を添加するとともに、前記乾燥工程後の完成した堆肥を戻し堆肥として添加し、前記混合造粒機は、前記つぶした前記廃棄物、前記紅色非硫黄型光合成細菌群及び前記戻し堆肥を混合して前記添加混合物を形成することを特徴とする請求項２に記載の廃棄物の堆肥化処理方法。
4. 前記第１発酵工程において、前記第１処理域の下側から送給される空気の第１圧力は０．３～０．７ｋＰａであり、前記第１圧力の空気の送給開始から７～１４日経過して前記多数の添加混合粒状体間の内部温度が６０～７０℃に低下した段階で前記第１発酵工程が終了することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の堆肥化処理方法。
5. 前記２次発酵工程において、前記第２処理域の下側から送給される空気の前記第２圧力は０．００５～０．０２ｋＰａであり、前記第２圧力の空気の送給開始から３０～６０日経過して前記多数の添加混合粒状体間の内部温度が２５～３５℃に低下した段階で前記２次発酵工程が終了することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の堆肥化処理方法。
6. 前記乾燥工程は、前記多数の添加混合粒状体の含水率が１０質量％以下に低下した段階で終了することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物の堆肥化処理方法。

Images