JP3066225B2 - 製品貯槽 - Google Patents

製品貯槽

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JP3066225B2 JP17865693A JP17865693A JP3066225B2 JP 3066225 B2 JP3066225 B2 JP 3066225B2 JP 17865693 A JP17865693 A JP 17865693A JP 17865693 A JP17865693 A JP 17865693A JP 3066225 B2 JP3066225 B2 JP 3066225B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭系・事業所系厨芥
残渣などの高含水有機性廃棄物を堆肥化する際に用いる
製品貯槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、有機性廃棄物には、たと
えば、家庭系厨芥残渣、事業所系厨芥残渣あるいは食品
事業所や農林水産業から排出される有機性残渣があり、
これらの有機性廃棄物は１日当たり３万トン以上も発生
している。そして、これら有機性廃棄物のうち、特に微
生物で分解可能な窒素化合物を含有するものは、化学肥
料により痩せた土地の地力回復に有望な肥料原料として
利用されている。
【０００３】ところで、この有機性廃棄物はその大半が
水分含有率が８０％前後と高く、この高い水分含有率の
ままでは、原材料が空気中の酸素と結合困難な嫌気的条
件となる。そこで、堆肥化発酵に必要な好気的条件を形
成するため、有機性廃棄物を原材料とした堆肥化方法
は、有機性廃棄物を６０％前後の水分含有率となるまで
水分調整することを必須として堆肥化発酵を行うもので
あるが、従来の堆肥化方法ではつぎの〜に列挙する
ような問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 有機性廃棄物の大
半は、水分含有率が８０％前後と高いため、原材料であ
る有機性廃棄物が空気中の酸素と結合困難な嫌気的条件
になって、堆肥化発酵に必要な好気的条件が形成され
ず、水分調整をしなかったり、または水分調整をしても
それが不十分な場合には、有機性廃棄物を堆肥化できな
い。
【０００５】 水分含有率が８０％前後の有機性廃棄
物を水分調整して水分含有率を６０％前後とするために
は、有機性廃棄物の中に水分調整材（おが屑、米ぬか、
返送堆肥、ゼオライト等）を投入する必要があるが、こ
の水分調整材の安定供給が難しく、かつ処理コストが高
くつく。
【０００６】 水分調整材を投入して有機性廃棄物の
水分含有率を６０％前後まで下げることで堆肥化発酵を
行おうとすると、大量の水分調整材が必要なため、投入
材料量が多くなり、その結果、発酵装置が大きくなる。
【０００７】 水分含有率が８０％前後の有機性廃棄
物を熱的乾燥操作により、水分含有率を６０％前後に水
分調整する方法もあるが、この方法では設備費および運
転費用が高くつき、実用における経費面で困難になって
いる。
【０００８】 従来の堆肥化発酵は、予め６０％前後
に水分調整された原料に対して送風を行い、発酵ととも
にその発生熱で堆肥の乾燥を促しているので、バクテリ
ア・放線菌等の微生物が最も活発に働く水分含有率が６
０％前後の状態は一次的にしか作り出されておらず、乾
燥が進むと同時に発酵分解速度が低下する。
【０００９】 従来の堆肥化発酵装置は、発酵槽から
の排ガス中の水蒸気および炭酸ガス成分から発酵分解状
況を把握していないため、常に、最適発酵条件で堆肥化
発酵を持続できなかった。
【００１０】 糸状菌等の微生物を中心とする二次発
酵は堆肥の堆積発酵ともいわれているが、通気および温
度管理が不十分であるために最適発酵条件が持続せず、
堆肥化が完了するまでに長時間かかりすぎる。
【００１１】 従来の堆肥化装置では発酵槽からの排
ガスをそのまま脱臭設備に導くか、大気へ放出してお
り、排熱は全く有効利用されていない。一方、発酵槽か
らの６０〜７０℃の高温の湿り排ガスは、もともと安価
であり安定した脱臭方式である吸収塔、生物的脱臭塔内
における水量及び温度上昇をもたらし、脱臭性能を著し
く低下させるので、これらの脱臭装置の選択には制約が
あった。
【００１２】本発明は上記した問題点に鑑みてなされた
ものであって、従来、堆肥化発酵処理が困難であった水
分含有率が８０％前後の有機性廃棄物を、安定して好気
的条件下で堆肥化発酵処理を可能とするとともに、その
処理速度も大幅に向上させ、しかも発酵熱を回収して温
水や温風を取り出すべく堆肥化する際に使用する製品貯
槽を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を達成するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明製品貯槽は、中間堆肥の投入口と完熟堆
肥の取り出し口、及び中間堆肥を熟成・乾燥するために
必要な空気の給気口とその排気口を設けた縦型円筒状の
貯槽本体の内部に、堆肥中に含まれる不純物や非分解物
を分離するスクリーンと、上記供給された空気と中間堆
肥との接触を良好ならしめるための循環リフタを配設
し、安定して水分含有率が３０％前後の完熟堆肥を取り
出せるように構成しているのである。
【００１４】
【作用】本発明は上記したように構成したので、中間堆
肥を貯蔵する製品貯槽にも空気が送りこまれて中間堆肥
を熟成乾燥させるので、水分含有率が３０％前後の完熟
堆肥化がなされる。したがって、発酵槽内の有機性廃棄
物の水分調整を投入前に行うことなく好気的条件下にお
いて高温性微生物を多量に増殖させることができるの
で、最適条件下で有機性廃棄物を高速発酵させることが
できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を添付図面に示す一実施例に基
づいて説明する。図１は本発明の製品貯槽を備えた堆肥
化装置全体を示すフローシート、図２は発酵槽の拡大図
を示し、同図（ａ）は発酵槽の断面図、同図（ｂ）は
（ａ）図のａーａ線断面図、図３は発酵槽内への最適空
気量を制御し供給するためのシステムを説明するための
図、図４は本発明の製品貯槽の拡大図である。
【００１６】これらの図面において、１は原料ホイス
ト、２はドラム転倒装置であり、これら原料ホイスト１
とドラム転倒装置２によって、ドラムに収容された有機
性廃棄物は原料受入ホッパ３内に荷揚げされ、投入され
る。そして、この原料受入ホッパ３内に貯留された有機
性廃棄物は、原料受入ホッパ３の取り出し口部に配置さ
れた原料フィーダ４によって後述する発酵槽５へ連続的
に投入される。
【００１７】５は保温材により断熱された気密の高い構
造の回転ドラム発酵槽（以下、単に「発酵槽」という）
で、図２（ａ）（ｂ）に示すように、断続的に回転する
ドラム本体５ａと、上記原料フィーダ４によってこのド
ラム本体５ａ内に投入された有機性廃棄物の水分を調整
するために、ドラム本体５ａとは独立して回転可能なよ
うにドラム本体５ａ内を貫通状に設けた回転軸５ｂに取
り付けられた攪拌機５ｃと、ドラム本体５ａ内に滞留す
る中間堆肥を含む有機性廃棄物中に酸素の豊富な空気を
供給するために、ドラム本体５ａ内に外部から挿入され
た給気母管５ｄと、この給気母管５ｄのドラム本体５ａ
内に位置する部分における軸方向に所定の間隔を存して
延出状に設置された分散管５ｅと、ドラム本体５ａの回
転によって発酵中の有機性廃棄物が切り返されるのを効
果的に行えるように上記ドラム本体５ａの内壁に配設さ
れた複数の中間堆肥持ち上げ用リフタ５ｆとで構成され
ている。
【００１８】そして、上記ドラム本体５ａの両端面に
は、上記したようなドラム本体５ａの内部に配設された
装置の支持と気密性を保持するための前部フード５ｇと
後部フード５ｈが設けられ、また後部フード５ｈ側内部
には、ドラム本体５ａ内における有機性廃棄物の保有量
を一定に保つための堰板５ｉが設けられている。
【００１９】６は上記発酵槽５から排出される湿堆肥を
搬送する湿堆肥コンベアであり、この湿堆肥コンベア６
によって搬送された湿堆肥は一旦湿堆肥フィーダ７内に
投入され、湿堆肥フィーダ７では上記発酵槽５と後述す
る本発明の製品貯槽８との内部圧力のバランスを保ちつ
つ湿堆肥を製品貯槽８内に投入する。
【００２０】８は上記湿堆肥フィーダ７から投入された
湿堆肥を乾燥させるとともに、乾燥製品化した堆肥を貯
留する本発明の製品貯槽であり、図４に示すように、湿
堆肥の投入口８ａと乾燥製品化した堆肥の取り出し口８
ｂを設けた縦型円筒状貯槽本体８ｃの内部に、湿堆肥フ
ィーダ７から投入された湿堆肥中に含まれる不純物や混
入している食器片等の非分解物を除去すべく分離するス
クリーン８ｄと、この分離された湿堆肥とこの製品貯槽
８内で既に乾燥製品化された乾燥堆肥とを強制的に循環
・攪拌するとともに、貯槽本体８ｃに設けた空気の給気
口８ｅから供給された乾燥用空気との接触を良好ならし
めるための垂直回転スクリュー式の循環リフタ８ｆを配
設した構成となされている。
【００２１】なお、８ｇは貯槽本体８ｃに設けた空気の
排気口であり、この排気口８ｇから乾燥排気とともに飛
散する乾燥堆肥微粒子は、捕集器９で捕捉・回収され、
取り出し口８ｂから取り出される乾燥堆肥とともに製品
となされる。
【００２２】１０は上記した発酵槽５及び製品貯槽８へ
外部空気を供給するための空気供給ブロワ、１１は上記
発酵槽５から排出される排ガスを排ガスダクト１１ａを
介して導入し、外部から取り入れた市水などの常温水と
熱交換して排ガスを冷却すると同時に、常温水を温水と
して熱回収する排ガス熱交換器である。
【００２３】１２は排ガス熱交換器１１で冷却された上
記発酵槽５からの排ガス及び製品貯槽８から排出される
乾燥排ガス等を脱臭用ブロワ１３によって誘引し、これ
ら排ガス中に含まれる悪臭成分のうち予め主にアンモニ
アガスを水洗浄によって吸収除去するための水洗浄吸収
装置であり、水噴霧式の吸収塔１２ａと、この吸収塔１
２ａ内の水を循環して上部から噴霧するためのポンプ１
２ｂとで構成されている。
【００２４】１４は上記水洗浄吸収装置１２で主にアン
モニアガスを吸収除去された排ガス中の悪臭成分を上記
脱臭用ブロワ１３によって送り込まれ、微生物（活性汚
泥）が増殖した液によって吸収・分解除去するための微
生物吸収装置であり、充填層式の脱臭塔１４ａと、この
脱臭塔１４ａ内の液を循環させるためのポンプ１４ｂと
で構成されている。
【００２５】なお、上記脱臭用ブロワ１３は発酵槽５か
らの排ガス及び製品貯槽８から排出される乾燥排ガスを
水洗浄吸収装置１２や微生物吸収装置１４に誘引，送り
込むとともに、発酵槽５及び製品貯槽８内を負圧に維持
する作用も有している。
【００２６】また、図面中における１５は排ガスダクト
１１ａの途中に介設され、発酵分解によって発生するＣ
Ｏ2 ガスの濃度を測定するためのＣＯ2 メータ、１６・
１７はそれぞれ発酵槽５へ送り込む空気量及び発酵槽５
からの排ガス量をＣＯ2 メータ１５の指示によって調節
する風量制御ダンパ、１８は発酵槽５内の温度を測定す
る温度計、１９・２０はそれぞれ発酵槽５へ送り込む空
気量及び排ガス熱交換器１１からの排ガス量を測定する
流量計、２１・２２は排ガス熱交換器１１からの排ガス
温度及び排ガス熱交換器１１への市水などの常温水温度
を測定する温度計である。
【００２７】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。まず、ドラム缶に収容された水分含有率が８０％前
後の有機性廃棄物は原料ホイスト１によって荷揚げさ
れ、ドラム転倒装置２によって原料受入ホッパ３内に投
入される。この原料受入ホッパ３から原料フィーダ４内
に供給された有機性廃棄物は原料フィーダ４内のスクリ
ューによって前進させられ、連続的かつ定量的に発酵槽
５内へ投入される。
【００２８】この投入された有機性廃棄物は、発酵槽５
内でまず攪拌機５ｃによって、発酵槽５内の中間堆肥と
攪拌・混合され、発酵に適した水分含有率が４０〜６０
％に直ちに調整されて通気性の良好な状態となる。
【００２９】また、この発酵槽５内は、好気的菌類の発
酵による自家発熱と、この発酵の状態を検知して最適量
に制御された空気の送り込みによって、好気的菌類が最
も活発な発酵分解を行う６０〜７０℃及び槽内の高湿度
雰囲気（７５〜８５％）の条件のもとで急速に発酵が進
行し、５〜７日間で完熟の湿堆肥（水分含有率が約４０
％）となされる。なお、有機性廃棄物中の病源菌は、６
０〜７０℃の温度となる発酵槽５内で殆ど殺菌されて死
滅する。
【００３０】そして、発酵槽５内の発酵の状態は、排ガ
スダクト１１ａに取り付けられたＣＯ2 メータ１５によ
って検知され、発酵分解によって発生するＣＯ2 ガス濃
度が４〜６％（乾燥排ガス基準）になるように風量制御
ダンパ１６及び１７によって空気量が調節される。な
お、発酵槽５内の温度は温度計１８によって検知でき、
また、空気送り込み量及び排ガス量はそれぞれ流量計１
９及び２０により検知できる。
【００３１】発酵槽５から排出された水分含有率が約４
０％の湿堆肥は、湿堆肥コンベア６及び湿堆肥フィーダ
７により製品貯槽８内に投入される。製品貯槽８内に投
入された湿堆肥は、まずスクリーン８ｄによって原料有
機性廃棄物中に混入した食器片などの異物が取り除か
れ、製品貯槽８内に貯留されている乾燥堆肥中に落下
し、次いで循環リフタ８ｆによって乾燥堆肥とともに循
環・攪拌され、下部の吸気口８ｅから供給される空気に
よって循環・攪拌中に乾燥され、水分含有率約３０％の
製品堆肥となって取り出し口８ｂから取り出される。な
お、製品貯槽８の排気口８ｇから排出される乾燥排ガス
中に飛散する堆肥微粒子は捕集器９によって捕捉され、
製品堆肥として回収される。
【００３２】発酵槽５から排ガスダクト１１ａを介して
６０〜６５℃で排出される排ガスは湿度８０〜９０％の
飽和に近い水蒸気を含んでいるので、排ガス熱交換器１
１で熱交換されて３０℃以下に冷却される際、この水蒸
気が凝縮することで原料有機性廃棄物の発酵発熱量の７
０〜８０％が５０℃以上の温水となって効率的に回収さ
れる。なお、排ガス熱交換器１１を通過した排ガスの温
度は温度計２１で、また熱回収された温水の温度は温度
計２２によって検知される。
【００３３】排ガス熱交換器１１によって３０℃以下に
冷却された発酵槽５からの排ガスは、製品貯槽８からの
排ガス等と合流したのち吸収塔１２ａ及び脱臭塔１４ａ
に導かれて悪臭成分であるアンモニアガス及びその他の
臭気成分が吸収除去され無臭な排ガスとして大気に放出
される。
【００３４】なお、上記した堆肥化方法の実施におい
て、高速で円滑な発酵を行うためには、発酵に供する有
機性廃棄物の発酵槽５内における温度、水分及び送り込
み空気の通気性等の最適条件を急激に変動させないこと
が重要であるが、このためには以下に列挙する事項を満
足させることが有効である。
【００３５】1. 原料である有機性廃棄物を２４時間連
続投入すること。 2. 空気の分散管５ｅをフレキシブルチューブとし、か
つこれらの先端がドラム本体５ａの回転に伴って切り返
される有機性廃棄物中にスムーズに滑り込ませることに
より、送り込む空気の分散が全体的に均等となるように
すること。
【００３６】3. 発酵槽５の内壁面に対して適当な角度
と高さをもった複数のリフタ５ｆを回転軸５ｂと平行に
取り付け、ドラム本体５ａの回転によって有機性廃棄物
が中間堆肥と混合されて圧密状にならず、通気性の良好
な状態をたもてるようにすること。
【００３７】4. ドラム本体５ａを回転させることによ
って切り返しによる発酵熱と発酵分解ガスの排出を変動
なく連続的に行えるようにすること。
【００３８】以上説明した図１〜図４に示す本実施例装
置を用いた結果、以下のような成果が得られた。 高
速堆肥化によって有機性廃棄物の大幅な減量化が計ら
れ、製品堆肥は水分含有率３０％程度の完熟堆肥化肥料
として有効利用が可能である。
【００３９】 有機性廃棄物中に重金属を含んだ乾電
池等が混入していても、高速堆肥化により腐食破壊する
前に排出されるので、容易に分離が可能で堆肥の安全性
が確保される。 ９０％以上の有機物分解が可能で、
この時の発熱反応により水分の蒸発を可能とするため、
有機性廃棄物の水分が８０％であっても水分調整材（お
が屑、米ぬか、ゼオライト等）なしに、堆肥化が可能で
ある。
【００４０】 水分調整材を使用しないことにより、
ゴミ中の有機物の減量化が大幅（９５％以上）に可能と
なる。 発酵槽５内の中間堆肥を最適発酵条件（温度
６５℃前後、水分含有率４０〜６０％）に維持するため
に、送給される有機性廃棄物の水分変動に対し、水分が
低いときにはＣＯ2 濃度は高くなり、水分が高いときに
はＣＯ2 濃度は低くなるように送風量の制御を行うこと
により、円滑な堆肥化が可能となる。
【００４１】 本実施例装置では、発酵槽５が断熱・
密閉され、供給空気量及び排ガス量が最適に制御されて
いるので、発酵槽５からの排ガスは飽和水蒸気に近く、
排ガスと水又は空気との熱交換で水蒸気の凝縮による潜
熱が放出されて、熱回収が大きくなる。ちなみに本実施
例では、１００ｋｇ／日の厨芥処理で２０℃の水から５
０℃の温水１２００ｋｇ／日が得られた。
【００４２】 発酵槽５内が高温・湿り雰囲気である
ため、この湿りが発酵菌に必要な遊離水と同様な働きを
すると考えられる。この為、一般に発酵に適していると
言われる水分含有率６０％前後よりも低い水分で発酵が
スムーズに進む。このことより、中間堆肥の水分を低く
でき、中間堆肥の性状をより一層好気的状態に保つのに
適したさらさらした状態にできるため、高速にて堆肥化
ができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中間堆肥を貯蔵する製品貯槽にも空気が送りこまれて中
間堆肥を熟成乾燥させるので、水分含有率が３０％前後
の完熟堆肥化がなされる。したがって、発酵槽内の有機
性廃棄物の水分調整を投入前に行うことなく好気的条件
下において高温性微生物を多量に増殖させることができ
るので、最適条件下で有機性廃棄物を高速発酵させるこ
とができて、厨芥など有機性廃棄物再資源化を低コスト
で図ることができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製品貯槽を備えた堆肥化装置全体を示
すフローシートである。
【図２】発酵槽の拡大図を示し、同図（ａ）は発酵槽の
断面図、同図（ｂ）は（ａ）図のａーａ線断面図であ
る。
【図３】発酵槽内への最適空気量を制御し供給するため
のシステムを説明するための図である。
【図４】本発明の製品貯槽の拡大図である。
【符号の説明】
４ 原料フィーダ ５ 発酵槽 ５ａ ドラム本体 ５ｃ 攪拌機 ５ｄ 給気母管 ５ｅ 分散管 ５ｆ リフタ ８ 製品貯槽 ８ａ 投入口 ８ｂ 取り出し口 ８ｃ 貯槽本体 ８ｄ スクリーン ８ｅ 給気口 ８ｆ 循環リフタ ８ｇ 排気口 １０ 空気供給ブロワ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井本 泰造 大阪府東大阪市岩田町６丁目２番６号 (72)発明者 宮沢 俊樹 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 馬渕 輝昌 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 金島 浩 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 日下 輝男 大阪府大阪市此花区桜島１丁目４番６号 日立造船エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 実開 昭55−151844（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−146447（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−57243（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−95299（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−27030（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C05F 1/00 - 17/02 B09B 3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中間堆肥の投入口と完熟堆肥の取り出し
    口、及び中間堆肥を熟成・乾燥するために必要な空気の
    給気口とその排気口を設けた縦型円筒状の貯槽本体の内
    部に、堆肥中に含まれる不純物や非分解物を分離するス
    クリーンと、上記供給された空気と中間堆肥との接触を
    良好ならしめるための循環リフタを配設し、安定して水
    分含有率が３０％前後の完熟堆肥を取り出せるように構
    成したことを特徴とする製品貯槽。
JP17865693A 1993-07-20 1993-07-20 製品貯槽 Expired - Fee Related JP3066225B2 (ja)

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