JP2975286B2

JP2975286B2 - 有機廃棄物処理装置

Info

Publication number: JP2975286B2
Application number: JP7119554A
Authority: JP
Inventors: 慎二平木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JPH08309319A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は醗酵方式による有機廃棄
物処理装置の改良に係り、醗酵処理装置と生物脱臭・排
水処理装置等を有機的に組み合せることにより、厨芥
（生ごみ）や食品製造廃棄物等の有機廃棄物を高能率で
衛生的に、しかも環境汚損を生ずることなく堆肥化でき
るようにした有機廃棄物処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】生ごみ等の有機廃棄物を醗酵処理する装
置としては、先きに特開平１−１４５３８８号や特開平
１−１６７２９３号等の装置が開示されている。しか
し、これ等の有機廃棄物処理装置には生ごみ等の水分
調整に多量のおが屑等の水分調整材を必要とすること、
処理方式が所謂バッチ方式であるため、実用上の便宜
性に欠けること、悪臭等による環境汚損を生じ易いこ
と、処理量に比して相当に広い設置スペースを必要と
すること等の問題点が残されている。

【０００３】一方、上述の如き問題を解決するものとし
て、例えば特開平６−２７１３７８号等に開示の技術が
開発されている。即ち、前記特開平６ー２７１３７８号
の醗酵処理装置では、図４及び５図に示す如く、処理槽
２０内の空気を空気取り入れ口２１を通して水処理室２
２内へ取り入れ、冷却器２３で冷却することによって空
気内の水分を除去すると共に、乾燥空気の大部分を再熱
室２４を通して空気戻し口２５から処理槽２０内へ戻す
と共に、前記水処理室２２から空気の一部を脱臭室２６
へ導入し、加熱ヒータ２７で加熱したあと脱臭触媒２８
の触媒作用によって臭気成分を除去し、脱臭処理後の空
気を大気へ排出するようにしている。尚、図４及び図５
に於いて、２９は循環用送風機、３０は排水通路、３１
は脱臭処理後の高温空気の熱により再熱室２４の空気を
加熱するための熱交換フィンである。

【０００４】上記特開平６−２７１３７８号の醗酵処理
装置では、生ごみに含まれている水分が循環空気によっ
て処理槽２０内から水処理室２２へ運ばれ、ここで連続
的に除去されると共に、醗酵の際に発生した臭気は脱臭
室２６で脱臭処理したあと大気中へ排出される。その結
果、処理槽２０内は適度な醗酵条件下に保持され、能率
よく有機廃棄物の醗酵処理が行なわれると共に、悪臭に
よる環境汚染も皆無となり、優れた実用的効用が奏され
る。

【０００５】しかし、当該特開平６−２７１３７８号の
醗酵処理装置にも解決すべき多くの問題が残されてい
る。先ず、第１の問題は脱臭触媒を用いて脱臭処理を行
なっているため、設備費や設備のランニングコストが上
昇すると云う点である。即ち、脱臭触媒としては白金族
元素やＴｉ、Ｖ等の遷移金属元素が多く使用されている
が、これ等の脱臭触媒は製品価格が極めて高いうえ、触
媒活性化のために紫外線照射装置やヒーター装置を別途
に必要とし、醗酵処理設備の製造コストの引下げが図り
難いと云う問題がある。また、脱臭触媒は比較的短期間
内にその触媒活性を喪失するため、触媒の交換を屡々必
要とし、醗酵処理装置のランニングコストが著しく高騰
すると云う問題がある。

【０００６】第２の問題は排水処理装置を別途に設け、
排水の処理を行なう必要があるため、醗酵処理装置の製
造コストが一層上昇すると共に運転操作が複雑化すると
云う点である。即ち、水処理室４から排出管６を通して
排出される排水には、排ガス内の臭気成分等の溶解によ
る汚損物質が多量に含まれており、これをそのまま外部
へ排出すると、環境汚染を生じることになる。その結
果、処理槽２０内の水分調整によって回収した排水の処
理装置が別途にどうしても必要となり、醗酵処理装置の
製造コストの増加を招くことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、醗酵式有機
廃棄物処理装置に於ける上述の如き問題、即ち脱臭触
媒を用いる脱臭処理装置を使用しているため、設備費や
ランニングコストの引下げが図り難いこと、被処理物
の水分調整により除去された排水の処理装置を別途に必
要とするため、設備費が高くなると共に運転操作にも手
数がかかること等の問題を解決せんとするものであり、
被処理物の脱水機と醗酵処理槽と除湿器と生物脱臭・排
水処理槽とを有機的に組み合せることにより、高能率で
しかも環境汚染を生じることなしに生ごみ等の被処理物
を醗酵させて堆肥化できるようにした有機廃棄物処理装
置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は被処理物の破砕
機と，被処理物の脱水機と，ヒーター装置と攪拌装置を
夫々備えた醗酵室及び乾燥室から形成され、前記脱水機
からの被処理物を醗酵室へ受け入れると共に、処理物を
乾燥室から排出する醗酵処理槽と，ファン及び除湿器を
備え、醗酵処理槽内の高温排ガスを除湿器で乾燥したあ
と乾燥循環排ガスを醗酵処理槽内へ戻すガス循環乾燥ラ
インと，前記除湿器出口側から分岐した乾燥排出ガスと
新鮮空気とを槽本体の底部から噴出すると共に、除湿器
及び脱水器からの汚水を受け入れ、好気性生物処理によ
って乾燥排出ガスの脱臭並びに汚水の浄化を行なう脱臭
・排水処理槽と，を発明の基本構成とするものである。

【０００９】前記被処理物連続又は断続的に破砕機へ投
入してもよく、また、前記投入量に見合う処理物を醗酵
処理槽から連続又は断続的に排出するようにしてもよ
い。また、被処理物の脱水はスクリュープレス機が最適
である。

【００１０】有機廃棄物処理装置の初期運転開始時に
は、被処理物内へ、細菌、酵母菌、糸状菌、種々の酵素
を含む好気性菌等を所定の重量混合比で混合するのが望
ましい。

【００１１】前記醗酵処理槽内へ設置するヒーター装置
は、遠赤外線放射セラミックで被覆された電熱ヒーター
が望ましく且つ処理槽内の上方空間部に設置するのがよ
い。また、醗酵処理槽の醗酵室内の被処理物温度は４０
〜６０℃に、また乾燥室内の被処理物温度は７５〜８５
℃に夫々保持するのが望ましい。

【００１２】前記醗酵処理槽内の攪拌羽根は、その回転
により被処理物を上方へ持ち上げ攪拌すると共に、軸方
向にこれを押し出し移動させ得るものが望ましい。

【００１３】前記ガス循環乾燥ラインは、乾燥ガス流量
の７０〜８０％を醗酵処理槽内へ戻し、これによって２
０〜３０％の新鮮空気を醗酵処理槽内へ導入するように
するのが、醗酵効率の点から最適である。

【００１４】

【作用】生ごみ等の被処理物（有機廃棄物）は破砕機で
破砕されたあと、プレス脱水機で脱水され、約８５％の
水分含有量に一次調整される。水分調整された被処理物
は、醗酵処理槽の醗酵室へ投入され、ヒーターにより設
定温度に加熱され乍ら攪拌羽根で回転され、順次醗酵処
理されて行く。尚、初期運転に際しては、所定量の醗酵
用好気性微生物が被処理物内へ混入される。また、醗酵
処理された処理物は、投入されて来る被処理物に相応す
る量づつ醗酵室から乾燥室へオーバーフローし、ヒータ
ーによる加熱と攪拌羽根による攪拌によって乾燥された
あと、順次乾燥室から乾燥堆肥として排出されて行く。

【００１５】醗酵処理槽内の高温ガスはファンによって
強制循環されており、除湿器で高温排ガス内の水分を凝
集除去したあとの乾燥排ガスは、その大部分が処理槽内
へ戻される。これにより醗酵室内の被処理物の二次水分
調整が行なわれる。また、前記乾燥された排ガスの一部
はエジェクターを通して脱臭・排水処理槽内へ供給さ
れ、槽本体の底部より処理水内へ放出される。これによ
り、所謂乾燥排出ガス内の臭気成分は被処理液内の水棲
好気性微生物の作用により分解され、脱臭されることに
なる。尚、エジェクターを通して吸入された乾燥排出ガ
ス内の酸素は、被処理液を好気性に保持するために寄与
する。

【００１６】脱臭・排水処理槽内へ乾燥排ガスの一部が
分岐導入されることにより、醗酵処理槽内は若干減圧さ
れた状態となり、これによって乾燥排ガスに見合う量の
新鮮空気が、醗酵処理槽の醗酵物取出口等を通してその
内部へ流入し、醗酵室内が適度の好気性に保持される。

【００１７】一方、除湿器及びプレス脱水機に於いて除
去された水分は、脱臭・排水処理槽へ導入され、ここで
好気性生物処理が施されたあと、浄化水となって排出さ
れて行く。即ち、除湿器内に於いて凝縮水内へ溶解した
大量の臭気成分等も当該脱臭・排水処理槽内で十分に処
理されるため、臭気による環境汚損はほぼ完全に防止さ
れることになる。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係る有機廃棄物処理装置の処理系
統図であり、図に於いて、１は生ごみや食品製造廃棄物
等の被処理物（有機廃棄物）、２は破砕機、３はスクリ
ュープレス脱水機、４は醗酵処理槽、５はファン６と除
湿器７を備えたガス循環乾燥ライン、８は生物脱臭・排
水処理槽である。

【００１９】前記破砕機２及びスクリュープレス脱水機
３は公知のものであり、これ等によって被処理物１は、
平均粒径が２０〜３０ｍｍφの細片に破砕されたあと、
約８５％の水分含有率にまで脱水される。また、破砕機
２及び脱水機３は醗酵処理槽４に隣接して配置されてお
り、破砕機２へ投入された被処理物１は連続的に醗酵室
４ａへ自動流入することになる。

【００２０】前記醗酵処理槽４は図２に示す如く、底面
を彎曲状に形成した箱体であり、その内部を上部を開放
した隔壁４ｃによって仕切ることにより、醗酵室４ａと
乾燥室４ｂが形成されている。尚、醗酵室４ａと乾燥室
４ｂの容積比は３：１位いの割合に選定されている。

【００２１】また、醗酵処理槽４内には、図２及び図３
に示す如く長手方向に攪拌装置９の攪拌軸９ａが配設支
持されており、これに攪拌羽根９ｂが適宜のピッチで且
つ取付角度を約１２０°づらせた状態で固定されてい
る。尚、当該攪拌軸９ａは、駆動装置１０により約０．
５〜３ＲＰＭの速度で回転されており、これによって醗
酵室４ａ及び乾燥室４ｂ内の被処理物は順次上方へ持ち
上げられると共に、所謂プラグフローとなって下流側へ
順次押し出され、醗酵室４ａ内の処理物は隔壁４ｃ上方
の開口部を通して乾燥室４ｂ内へ移されて行く。

【００２２】更に、前記醗酵室４ａ及び乾燥室４ｂの上
方空間部には、遠赤外線放射セラミックで被覆した伝熱
ヒータ装置１１が設けられており、これによって醗酵室
４ａ内の被処理物１ａは約４０℃〜６０℃に、また乾燥
室４ｂ内の処理物１ｂは７５〜８５℃に夫々加熱保持さ
れている。

【００２３】前記ガス循環乾燥ライン５はファン６、除
湿器７、吸気ダクト１２送気ダクト１５ａ等から形成さ
れており、ファン６によって、前記醗酵処理槽４の上部
空間から抜き出した水蒸気やＮＨ₃、ＲＳＨ、Ｈ₂Ｓ等
のガスを含む約１００℃の高温排ガス１３ａを除湿器７
へ送る。除湿器７内へ送り込まれた高温排ガス１３ａ
は、冷水機７ａからの冷水によって冷却され、内部の水
分が結露することによって除去され、約２０°〜３０℃
の低温乾燥ガスとなり、その７０〜８０％は乾燥循環排
ガス１３ｂとして送気ダクト１５ａを通して醗酵処理槽
４内へ戻される。尚、除湿器７内では、高温排ガス１３
ａ内のＮＨ₃、ＲＳＨ、Ｈ₂Ｓ等のガスの一部が結露水
に吸着若しくは溶解され、乾燥排ガス内から除去される
ことになる。

【００２４】前記生物脱臭・排水処理槽８は槽本体８ａ
内へ濾材８ｂと水中ポンプ１９とエジェクター１４を配
設することにより形成されており、送気ダクト１５ｂを
通して除湿器７の出口側から分岐された乾燥排出ガス１
３ｃがエジェクター１４を通して汚水１７内へ供給され
る。即ち、水中ポンプ１９からの水流を駆動源とするエ
アーエジェクター１４によって前記乾燥排出ガス１３ｃ
が吸入され、汚水１７と乾燥排出ガス１３ｃとの混合体
がエジェクター１４から槽本体８ａ内へ噴出される。

【００２５】また、当該生物脱臭・排水処理槽８内へ
は、除湿器７で回収された臭気成分ガスを含む結露水
（汚水１７ｂ）及びスクリュープレス脱水機３で分離さ
れた汚水１７ａが管路１８ａ・１８ｂを通して導入さ
れ、ここで生物浄化処理される。

【００２６】即ち、生物脱臭・排水処理槽８内には、濾
材８ｂと水棲好気性微生物を含む汚水が充填されてお
り、これをエアーレーションすることにより、槽内は好
気性環境に保持されている。そして、槽本体８ａの下方
より前記エジェクター１４を通して臭気成分を含む乾燥
排出ガス１３ｃを噴出することにより、排出ガス１３ｃ
内の臭気成分が前記水棲好気性微生物によって分解除去
され、所謂脱臭処理が行なわれる。また、槽本体８ａ内
へ導入された汚水１７ａ・１７ｂ内に含まれるＢＯＤ成
分や臭気成分も、同様に微生物によって分解され、汚水
の脱臭・浄化処理が行なわれる。

【００２７】尚、本実施例では生物脱臭・排水処理槽８
内の処理液のＰＨ調整を行なっていないが、微生物がＰ
Ｈ調整を行うことにより、処理液のＰＨが最適値（ＰＨ
＝６．９〜７．２）になるので、そのまま外部へ放流又
は浄化槽へ流すことができる。また、本実施例では、濾
材として比重がほぼ１に近い合成樹脂製の多孔性粒体を
使用しているが、濾材そのものの種類や形態は如何なる
ものであってもよい。更に、本実施例では、醗酵処理槽
４内へ投入する被処理物１内へ所定量の醗酵菌を間欠的
に混合するようにしているが、醗酵処理槽４内に処理残
留物がある場合には、新しい醗酵菌を混合することなし
に被処理物１を連続投入することができることは勿論で
ある。

【００２８】醗酵処理槽４の内容積を約４００ｌ、生ご
み投入量を５０ｋｇ／日、平均破砕粒径を２０〜３０ｍ
ｍφ、生ごみ水分を９０％以上、プレス脱水後の生ごみ
水分を８５％、醗酵室温度を約６０℃、乾燥室温度を約
８０℃、高温排ガス１３ａの吸入量を１００ｌ／ｍｉｎ
・約１００℃、乾燥排ガス１３ｂの戻し量を７０ｌ／ｍ
ｉｎ・約３０℃、乾燥排ガス１３ｃの排出量を３００ｌ
／ｍｉｎ・約３０℃、生物脱臭・排水処理槽８の容量を
２００ｌ・多孔性合成樹脂粒状濾材（５〜１０ｍｍ
φ）、脱水機からの流入汚水量１７ａを３ｌ／日（ＢＯ
Ｄ＝１００，０００ＰＰＭ）、除湿器７からの流入汚水
量１７ｂを約４０ｌ／日、醗酵室４ａへ初期投入菌を酵
母菌混合材１５０ｇｒ（初期投入生ごみ重量の０．３
％）、生物脱臭・排水処理槽８の種付け用の微生物を水
棲性好気菌とし、生ごみ１を８時間毎に約１７ｋｇづつ
投入しつつ３日間連続運転をした。

【００２９】その結果、生ごみ１は、醗酵処理槽４内へ
投入後約１０分間で醗酵室４ａ内で均一に混合され、醗
酵処理されて行く。また、醗酵処理された被処理物１ａ
は、攪拌羽根９ｂの回転により下流側へ順次移流され、
乾燥室４ｂ内へ移動して行く。更に、乾燥室４ｂ内の処
理物１ｂも、攪拌羽根９ｂの回転により順次下流側へ移
動され、乾燥室４ｂの排出口より槽外へ取り出されて行
く。

【００３０】一方、生物脱臭・排水処理槽８からは、約
ＢＯＤが２００〜３００ＰＰＭに浄化された水が排水と
して外部へ排出されて行く。また、エジェクター１４か
ら生物脱臭・排水処理槽８内へ噴出された乾燥排出ガス
１３ｃは、ほぼ完全に脱臭され、本発明に係る装置を室
内に設置した場合でも、室内で臭気を感じることは殆ん
ど無かった。

【００３１】表１は、各処理段階に於ける被処理物（生
ごみ１）の含水率と容量と重量の変化を示すものであ
り、本発明に於いては、醗酵処理槽４内に於ける平均滞
留時間を２４時間とした場合、最終的に重量比で１０％
に減量され且つほぼ完全に醗酵処理された処理物（堆
肥）１ｂが、取り出されて行く。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】本発明に於いては、醗酵処理槽４内の高
温排ガス１３ａをガス循環乾燥ライン５を通して除湿器
７へ導入すると共に、乾燥排ガスの一部を乾燥排出ガス
１３ｃとして生物脱臭・排水処理槽８へ導入し、残りの
大部分を乾燥循環ガス１３ｂとして醗酵処理槽４内へ戻
す構成としている。その結果、生物脱臭・排水処理槽８
へ導入する乾燥排出ガス１３ｃの量を調整することによ
り、容易に必要最小限の新鮮空気を醗酵処理槽４内へ吸
引することができ、熱損失を生ずることなしに醗酵処理
槽の醗酵能力を高い値に保持することができる。

【００３４】また、本発明では、生物脱臭・排水処理槽
を用い、これによって乾燥排出ガス１３ｃと、除湿器７
で回収された臭気成分ガス等を溶解した汚水１７ｂと、
プレス脱水機からの汚水１７ａとを同時に生物処理する
ようにしているため、排ガスや排水の処理設備が簡素化
できると共に、従前の脱臭触媒を用いる処理装置の場合
に比較して、設備費の大幅な引下げが可能になる。更
に、本発明の生物脱臭・排水処理槽に於いては、脱臭触
媒を用いる脱臭装置に比較して優るとも劣ることのない
高脱臭率を達成することができる。本発明は上述の通り
優れた実用的効用を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機廃棄物処理装置の処理系統図
である。

【図２】醗酵処理槽の縦断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ視断面図である。

【図４】公知の醗酵式有機廃棄物処理装置の要部を示す
側面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ視断面図である。

【符号の説明】

１は被処理物（有機廃棄物）、１ａは醗酵室内の被処理
物、１ｂは乾燥室内の処理物、２は破砕機、３はスクリ
ュー式脱水機、４は醗酵処理槽、４ａは醗酵室、４ｂは
乾燥室、４ｃは隔壁、５はガス循環乾燥ライン、６はフ
ァン、７は除湿器、７ａは冷水器、８は生物脱臭・排水
処理槽、８ａは槽本体、８ｂは濾材、９は攪拌装置、９
ａは回転軸、９ｂは攪拌羽根、１０は駆動装置、１１は
ヒータ装置、１２は吸気ダクト、１３ａは高温排ガス、
１３ｂは乾燥循環排ガス、１３ｃは乾燥排出ガス、１４
はエジェクター、１５ａ・１５ｂは送気ダクト、１６は
新鮮空気、１７ａ・１７ｂは汚水、１８ａ・１８ｂは管
路、１９は水中ポンプ、２０は流量計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０５Ｆ 5/00 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ 9/02 １１６Ａ 11/08 (56)参考文献特開平６−271378（ＪＰ，Ａ) 特開平６−277644（ＪＰ，Ａ) 特開平４−130078（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−69169（ＪＰ，Ａ) 特開平５−123665（ＪＰ，Ａ) 特開平５−97559（ＪＰ，Ａ) 特開平５−131184（ＪＰ，Ａ) 特開平７−155734（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−28996（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−94303（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B09B 3/00 - 5/00 C05F 1/00 - 17/02 B01D 53/26 - 53/28 B01D 53/34 - 53/96

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物の破砕機と，被処理物の脱水機
と，ヒーター装置と攪拌装置を夫々備えた醗酵室及び乾
燥室から形成され、前記脱水機からの被処理物を醗酵室
へ受け入れると共に、処理物を乾燥室から排出する醗酵
処理槽と，ファン及び除湿器を備え、醗酵処理槽内の高
温排ガスを除湿器で乾燥したあと乾燥循環排ガスを醗酵
処理槽内へ戻すガス循環乾燥ラインと，前記除湿器出口
側から分岐した乾燥排出ガスと新鮮空気とを槽本体の底
部から噴出すると共に、除湿器及び脱水器からの汚水を
受け入れ、好気性生物処理によって乾燥排出ガスの脱臭
並びに汚水の浄化を行なう脱臭・排水処理槽とから構成
した有機廃棄物処理装置。
【請求項２】脱水機をスクリュープレス式脱水機とす
ると共に、醗酵処理槽内に於ける被処理物の滞留時間を
２４時間以内とし、且つ醗酵処理槽内へ戻す乾燥循環排
ガスの量を抜き出した高温排ガスの量の７０〜８０％と
するようにした請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。