JP2632228B2 - 有機廃棄物の発酵処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、廃鶏などの動物性廃棄物や漢方薬やビール
や酒の搾り糟などの植物性廃棄物を発酵処理する有機廃
棄物の発酵処理装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、廃鶏を発酵処理する場合には、発酵菌を添加
した廃棄物を発酵攪拌した後、乾燥した飼料や肥料を得
るが、それに使用される装置は、第８図のように発酵菌
を添加したのち対数増殖が終了するまで発酵処理槽101
の攪拌羽根102で混合攪拌を継続しながら発酵させるよ
うに構成されているために、対数増殖が不完全なままで
発酵させることになり、発酵処理に長時間を要し、しか
も発酵が不十分になっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
であって、短時間で完全に効率良く発酵処理ができる有
機廃棄物の発酵処理装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために提案される本発明の有機廃
棄物の発酵処理装置は、有機廃棄物を混合、発酵させる
処理槽を、断面Ｕ字状の底部を有し、その上方には、有
機廃棄物を混合発酵させた時に発生する二酸化炭素を貯
留するムロ化室を形成した構造にするとともに、上記攪
拌羽根を横羽根と一対の縦羽根とでパドル型に形成し、
上記横羽根が上記処理槽の底部曲面に沿って回動するよ
うに上記攪拌羽根を水平回転軸に少なくとも２枚取着
し、少なくとも１枚の上記横羽根を他の上記横羽根と平
行とならないように構造にしている。

請求項２に記載の有機廃棄物の発酵処理装置は、請求
項１に記載の発酵処理装置において、上記攪拌羽根を横
羽根と一対の縦羽根とでパドル型に形成し、上記横羽根
が上記処理槽の底部曲面に沿って回動するように上記攪
拌羽根を水平回転軸に少なくとも２枚取着し、少なくと
も１枚の上記横羽根を他の上記横羽根と平行とならない
ように構成したものである。

［作用］ 請求項１の本発明では、処理槽内で有機廃棄物と発酵
菌を混合して有機廃棄物を発酵させたときに生じる二酸
化炭素をムロ化室に滞留させることにより、発酵菌に外
界の急激な変化を与えずに、ムロ化室によって二酸化炭
素を充分に供給でき、発酵菌にとって良好な延滞期の環
境を確保できる。

一般に発酵菌増殖期の遅滞期は、分裂に必要な蛋白質
合成が行なわれる時期であり、遅遅期の初期は蛋白質合
成に必要なアミノ酸合成から始まり、すべての発酵菌に
とって二酸化炭素が必要であり、またこの時期において
外界に急激な変化が起こると発酵菌は死滅することがあ
る。

しかしながら、本発明によれば、発酵時に発生する二
酸化炭素を槽内に貯留させて混合物に接触させた状態で
一定時間放置することによって、発酵菌の最適温度環境
に維持して発酵を行う場合に比べて、発酵菌にとって良
好な遅滞期の環境を作り出すことが出来るので発酵菌を
急激に対数増殖させてから発酵処理に移行できる。

また、発酵処理時には、傾斜角度の異なる横羽根で処
理物を交互に攪拌することによって発酵槽内の底面にあ
る発酵処理物を掻き上げ、持ち上げて空気の接触を十分
に確保できるので、攪拌効率が向上し、好気性発酵菌に
とって活動しやすい環境が与えられ発酵が促進される。

請求項３により、横羽根は水平回転軸に対して斜めに
位置した状態で回動して混合物を横方向に移動させるこ
とができ、したがって攪拌羽根を正転・反転させると、
混合物は処理槽内を横方向に往復移動して攪拌効率が一
層向上し、発酵が促進される。

［実施例］ 以下、本発明を図示の実施例を参照して説明する。

本発明の発酵処理処理槽は、処理槽１と機械室２を一
体化して構成されている。処理槽は金属板製であって底
部が断面Ｕ状に形成されており、処理槽１内には後述す
る攪拌羽根３が配設され、処理槽１の外周にはパネル状
のヒーター11が配設されている。処理槽１の上方には処
理槽１と連通するムロ化室４が形成されている。このム
ロ化室４は、発酵時に生じる二酸化炭素イが滞留する空
間であって（第３図および第４図において４で示す）、
廃棄物と水分調整剤と発酵菌との混合物を二酸化炭素イ
に接触させるためのものである。

一方、機械室２にはモータ（不図示）、ブロワー（不
図示）が配設され、機械室の外壁には制御盤６が取り付
けられている。

攪拌羽根３はパドル型であって、第４図のように角材
製の横羽根31と一対の縦羽根32とで構成されている。攪
拌羽根３は水平回転軸５に２枚取着されており、水平回
転軸５の回動により処理槽１の底部曲面に沿って回転す
るようになっている。一方の攪拌羽根３の横羽根31aは
水平回転軸５に対して僅かに傾斜し、他方の攪拌羽根３
の横羽根31は水平回転軸５と平行となるように配設され
ており、さらに攪拌羽根３の一対の縦羽根32を攪拌羽根
３の回転方向にずらせることにより（例えば15゜）、横
羽根31を攪拌羽根３の回転方向にねじれ配置されるよう
になっている。

水平回転軸５は上記モーターに連結されて正転・反転
するようになっている。

処理槽１と機械室２の間の仕切壁７には、上記ブロワ
ーに接続される空気吹出口71がムロ化室４よりも上方に
形成され、水平回転軸５よりも下方には温度コントロー
ルセンサー72が処理物１内に向けて突出している。ムロ
化室４の上部外壁８には排気口81が形成されている。82
は覗き窓である。

またムロ化室４の天板12には、上蓋13で閉塞される処
理物投入口14が形成され、処理槽１の底部曲板15には、
下蓋16で閉塞される排出口17が設けられている。

ムロ化室４の上方には粗砕機９が配設されている。こ
の破砕機９は回転カッター91、92を上下２段にして箱体
95内に納めるとともに、粗砕用モータ（不図示）にて回
転駆動するように構成され、上段には粗目の回転カッタ
ー91が、下段に細目の回転カッター92が配設されてい
る。箱体95の上部および下部には廃棄物の投入孔96およ
び落下孔97が形成されている。また粗砕機９の両側には
ピニオン93が取り付けられ、このピニオン93はムロ化室
４の天板12に敷設されたラック94と歯合している。これ
により粗砕機９はムロ化室４の上を移動できて処理槽１
が稼働中でも粗砕機９の洗浄が可能となる。

処理槽の上方に有機廃棄物を発酵前に予め粗砕する粗
砕機を設けた構成では、有機廃棄物を予め粗砕処理する
混合物ができるので、廃棄物の肉質も柔らかくできて発
酵菌の増殖を促進することができる。また廃棄物の破砕
を細かくせずに粗い段階で留めておくことにより、廃棄
物の抗菌物質（感染防御物質、例えばリゾチーム、補
体、アポトランスフェリン、リポ蛋白など）が表面に現
われにくくなり、発酵菌の増殖が抑制されることもな
く、発酵が不完全にならない。

以上のようにして構成される処理装置は、制御盤６の
操作スイッチをオンにすれば、温度コントロールセンサ
ー72およびタイマー（不図示）にてヒーター11、上記ブ
ロワーおよび攪拌羽根３を自動制御して、発酵処理工程
を全自動で行えるようになっている。なお、粗砕機は、
別の制御で行なっても良い。

次に有機廃棄物の発酵処理装置の動作を発酵処理工程
に従って説明する。

発酵処理工程は、第７図のように有機廃棄物を粗砕処
理して水分調整剤および発酵菌とともに処理槽１に投入
する粗砕・投入工程と、有機廃棄物と水分調整剤と発酵
菌とを混合攪拌しながら発酵最適温度まで加熱して混合
物Ａを得る攪拌・加熱工程と、混合攪拌および加熱を停
止して混合物Ａを二酸化炭素に接触させた状態で一定時
間放置するムロ化工程と、発酵菌が対数増殖期に入って
から発酵最適温度を維持しつつ混合物を攪拌させながら
発酵させる発酵工程と、発酵後に発酵処理物を乾燥させ
る乾燥工程とからなる。

まず、粗砕・投入工程においては、ヌカおよびフスマ
等の水分調整剤を15Kg（１羽につき0.3Kg）処理槽１に
投入したのち、粗砕機９をムロ化室４の投入口14の上方
に位置させて、廃鶏を50羽（1.7Kg/羽）粗砕機９で粗砕
処理しつつ投入口14からムロ化室４を通って処理槽１内
に落下させ、続いて発酵菌0.37Kg（廃鶏1000Kgにつき2K
g）も処理槽１に投入し、その後投入口14に蓋13をす
る。廃鶏は粉砕されることにより、羽根が剥がれ、羽
根、肉、骨は砕かれるとともに多くの傷が入る、処理槽
１内では、攪拌羽根およびヒーターにより混合物Ａを攪
拌しながら、混合物Ａの実体温度が発酵最適温度42゜前
後になるまで加熱する。

攪拌羽根３は、停止を挟んで正転・逆転する。正転・
逆転時間は各15分、停止時間は１分、回転数は1r.p.mと
する。

ムロ化工程では、処理槽１の攪拌羽根３およびヒータ
ー11の作動を停止した後、第４図のように有機廃棄物と
発酵菌の混合時の発酵により発生してムロ化室４に貯留
された二酸化炭素イに混合物Ａを接触させた状態で放置
してムロ化させる。これにより発酵菌に二酸化炭素イを
充分に供給することができ、また発酵菌の外界に急激な
変化を生じさせず、発酵菌にとって良好な延滞期の環境
を作り出すことができ、発酵菌の対数増殖期において円
滑な増殖が得られ、発酵効率が高くなる。なお、放置時
間が長いと、嫌気性菌が増え好気性菌が死ぬので、放置
時間は約２時間とする。この工程では、混合物の温度を
37℃〜40℃に保ち、また余熱および発酵熱で保温が可能
であるのでヒーター11は停止させておく。

発酵工程では、混合物Ａの実体温度を45℃に維持す
る。そのためにヒーター11をオン・オフ制御し、混合物
Ａの実体温度が45℃以上になると上記ブロワーを稼働さ
せて冷却する。攪拌羽根２は停止を挟んで正転・逆転す
る。

また、上記ブロワーにて空気吹出口71から処理槽１内
に酸素を供給し、排気口81から排出する。この時期に
は、処理槽１に振動手段で振動を与えて発酵を促進する
ようにしてもよい。発酵時間は６時間とした。これによ
り発酵菌が対数増殖期に入り、発酵・分解が活発に進行
する。

乾燥工程では、ヒーターとブロワーにて混合物Ａの実
体温度を95゜前後にして高温乾燥し、混合物Ａの水分が
10％になるまで乾燥する。攪拌羽根３は、停止を挟んで
正転・逆転する。正転・逆転時間は各５分、停止時間は
20秒。回転数を4r.p.mとする。乾燥開始後、混合物はし
ばらくは発酵するが徐々に乾燥状態に移行する。乾燥時
間は11〜12時間とする。この乾燥工程で同時に殺菌をす
る。また、攪拌羽根３は、混合物の水分が多い発酵工程
では、第６図（ａ）のように混合物は処理槽１の底部に
おいて攪拌羽根３は混合物を攪拌し、それと同時に角材
製の横羽根31にて、廃棄物の骨や羽根など硬質のものを
すりつぶしながら攪拌できる。また、攪拌羽根３はスク
レーパー機能を有し、底面に近くに置かれた混合物Ａを
上方に掻き上げるように持ち上げて攪拌でき、混合物Ａ
が半流動化しても攪拌が可能である。

次に混合物Ａの水分が少なくなる乾燥工程では、第６
図（ｂ）（ｃ）のように攪拌羽根３の横羽根31で混合物
Ａを絡めて持ち上げ、その後廃棄物を自重で落下させて
水平回転軸５に当てて崩すようにする。攪拌羽根３の稼
働中は以上の動作が繰り返されるので乾燥効率を向上さ
せることができる。

混合物の攪拌は、傾斜横羽根31aと平横羽根31とで交
互に行うことができ、また攪拌羽根３を正転・反転させ
ると、混合物は横羽根31、31aによって混合物Ａは処理
槽１内を横方向（水平回転軸５の軸方向）に往復移動
し、その結果、攪拌効率が向上して発酵を促進させるこ
とができる。

次に、発酵処理物の分析試験結果を表１に示す。

この分析試験結果から、発酵処理物は資料および肥料
として優れたものであることが確認された。

本発明の有機廃棄物の発酵処理装置は、廃鶏の他に、
魚、牛、豚などの動物性廃棄物や、漢方薬、ビール、酒
の搾り糟など植物性廃棄物、畜糞，有機汚泥類、動物性
廃棄物と植物性廃棄物の混合物の発酵処理にも使用でき
る。

［効 果］ 請求項１に記載の本発明の有機廃棄物の発酵処理装置
によれば、ムロ化室を設けているので、対数増殖によっ
て発酵菌を充分に増殖させ、活発化させてから、発酵処
理工程に移行できる。

また、混合発酵処理時には、傾斜横羽根と水平横羽根
とで処理物を交互に攪拌し、底面に付着した混合物を掻
き取って持ち上げてることによって好気性の発酵菌にと
って活動しやすい環境が保持されるので、発酵処理を著
しく促進する。

請求項２に記載の本発明によれば、攪拌羽根を正転・
反転させて、混合物を横方向に往復移動させるので、更
に攪拌効率が向上して発酵が促進される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の実施例の発酵処理
装置の外観を示す正面図、側面図および背面図、第２図
は発酵処理装置の斜視図、第３図は発酵処理装置のムロ
化室を示す断面図、第４図はムロ化室に二酸化炭素が滞
留した状態を示す断面図、第５図は（ａ）（ｂ）は粗砕
機の縦断面図および横断面図、第６図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は攪拌羽根の混合攪拌の動作を示す断面図、第７
図は発酵処理工程のフローチャート、第８図は従来例の
断面図である。 （符号の説明） １……処理槽 ３……攪拌羽根 31、31a……横羽根 32……縦羽根 ４……ムロ化室 ５……水平回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 潤 大阪府富田林市木戸山町579―１ リメ インズＫハイツ202号 (56)参考文献 特開 平２−277534（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−145388（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機廃棄物を混合して発酵させる処理槽内
   に攪拌羽根を設けた有機廃棄物の発酵処理装置において 上記処理槽は断面Ｕ字状の底部を有し、その上方には、
   処理槽内で有機廃棄物を混合発酵させた時に発生する二
   酸化炭素を貯留するムロ化室を形成した構造となし、 上記攪拌羽根は、横羽根と一対の縦羽根とでパドル型に
   形成され、上記横羽根が上記処理槽の底部曲面に沿って
   回動するように水平回転軸に少なくとも２枚取着し、少
   なくとも１枚の上記横羽根を他の上記横羽根と平行とな
   らないように配置させた構造にしたことを特徴とする有
   機廃棄物の発酵処理装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の有機廃棄物の発酵処理装
   置において、 上記パドル型の攪拌羽根の横羽根を回転方向にねじれ配
   置し、上記攪拌羽根を正転・反転させる駆動モータを上
   記水平回転軸に接続したことを特徴とする有機廃棄物の
   発酵処理装置。