JP3221603B2 - 有機物の連続処理方法及びそれを実行する連続処理装置 - Google Patents

有機物の連続処理方法及びそれを実行する連続処理装置

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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、残飯・生ゴミ等の
有機物を、効率的且つ連続的に発酵処理して堆肥化する
有機物の連続処理方法及びそれを実行する連続処理装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、生ゴミを堆肥化して処理する生ゴ
ミ処理装置としては、底部が開口した容器を地中に埋設
して発酵菌を添加して生ゴミを収容し、菌によって発酵
処理させる家庭用の小型のものから、粉砕/撹拌装置を
発酵装置内に持つ中型のもの、さらには、粉砕装置、撹
拌装置及び発酵処理槽を別個に備えた産業用の大型のも
のまで種々のものが知られている。しかし、従来の生ゴ
ミ処理装置は、小型のものは処理能力が小さい上温度不
足による発酵失敗があり、腐敗や蛆を発生させる欠点を
有している。中型のものは、毎日発生する生ゴミの処理
能力に比較して、発酵処理槽の容量を5〜10倍とする
必要があり、また、発酵処理槽内の微生物活性を考慮せ
ず生ゴミを追加投入するため十分な発酵が行われない欠
点がある。さらに、大型のものは、人手による管理が必
要で、設備コスト・維持費が高くなる欠点を有してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、例えば、給
食センター、レストラン等大量の生ゴミを発生する事業
所において、そのような大型の生ゴミ処理装置を設置し
て自己処理するには負担が重くなり過ぎるという問題点
があった。そこで、このような事業所では、一般に専門
の処理業者や養豚農家による豚の餌としての回収に頼っ
ているのが現状である。しかるに、近年、豚の餌に残飯
を用いることが少なくなり、また、養豚農家自体も激減
している。これら回収業者の減少に伴い、生ゴミを迅速
に処理することがますます困難となっているが、生ゴミ
の処理に関連した新たな問題も発生している。
【0004】例えば、焼却処理した場合の焼却残渣の問
題、焼却場及びその周辺の悪臭、蠅、煙等の環境汚染の
問題、そして、焼却炉の温度上昇の妨げとなって有害物
質ダイオキシンの発生を助長し社会問題にまでなってい
る。本発明の目的は、従来の生ゴミ処理装置の上記諸問
題を解決しようとするものであり、生ゴミ等の有機物の
粉砕から堆肥化までの処理を自動化し且つ最適の発酵状
態で中断することなく連続的に行い、発酵処理槽の容量
以上の処理能力を持たせ、設備コスト及びランニングコ
ストを各段に低減し、小型から大型まで対応可能な有機
物の連続処理方法及びそれを実行する連続処理装置を提
供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、撹拌装置及び温度検出手段を備えた少くとも2つ
の発酵処理槽を直列に連設する工程と、予め発酵微生物
を播種した発酵促進剤と生ゴミ等の有機物とを撹拌且つ
粉砕化した原材料を第一の発酵処理槽に供給する工程
と、各発酵処理槽の温度を検出しつつ、上流側発酵処理
槽から下流側発酵処理槽へ搬送すべき半発酵状態の原材
料の搬送量を検出温度に基づいて該発酵処理槽の温度が
発酵熱上昇期後半又は恒温期を保持するように調節しな
がら原材料を搬送する工程と、そして、最後の発酵処理
槽から堆肥化した有機物を適宜排出する工程とを備えて
構成されている有機物の連続処理方法を提供する。
【0006】発酵処理槽を少くとも2つ直列に連設する
ことにより、各発酵処理槽における発酵の進行程度を揃
えて発酵させると共に、各発酵処理槽の温度を検出しつ
つ、上流側発酵処理槽から下流側発酵処理槽へ搬送すべ
き半発酵状態の原材料の搬送量を検出温度に基づいて該
発酵処理槽の温度が発酵熱上昇期後半又は恒温期を保持
するように調節しながら原材料を搬送することにより、
発酵微生物の活性を効率的に利用して短時間で有機物を
堆肥化する。これにより、有機物の連続発酵処理を行
う。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の有機物の連続処理方法において、原材料供給工程の前
段に、さらに、各発酵処理槽に発酵促進剤と有機物とを
撹拌且つ粉砕化した原材料をそれぞれ所定量投入し、こ
れを発酵させて各発酵処理槽内の温度を発酵熱上昇期後
半又は恒温期に到達させる発酵準備工程が設けられてい
ることを特徴とする。
【0008】本発明方法を開始するための立ち上げ時
に、各発酵処理槽に発酵促進剤と有機物とを撹拌且つ粉
砕化した原材料をそれぞれ所定量投入し、これを発酵さ
せて各発酵処理槽内の温度を発酵熱上昇期後半又は恒温
期に到達させる。立ち上げ時以外は、順次、所定の程度
に発酵の進行程度を揃えた原材料が供給されるので、各
発酵処理槽の発酵準備工程は不要となり、その分、発酵
処理に要する時間は短くなる。
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の有機物の連続処理方法において、原材料供給工
は、発酵促進剤を収容した大容量のタンクに毎日発生
する有機物を無差別に投入して撹拌且つ粉砕化し、原材
料が半発酵して発酵熱上昇期後半又は恒温期に至った状
態で行われることを特徴とする。
【0010】発酵処理槽とは別に大容量のタンクを設
け、ここで毎日発生する有機物を無差別に投入すると共
に撹拌且つ粉砕化し、原材料をある程度発酵又は半発酵
させる。堆肥化は温度管理を行っている発酵処理槽に供
給して行うため、発酵失敗が起こることはなくなる。
【0011】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の有機物の連続処理方法において、大容量タンクが、毎
日発生する有機物を投入する貯蔵槽本体と該貯蔵槽本体
に有機物を水切りしながら投入する有機物投入装置とを
備え、該貯蔵槽本体の内部には、粉砕用孔が形成された
撹拌筒と、そして、該撹拌筒内に位置し該貯蔵槽本体の
下部に堆積している有機物を上昇させ一部を撹拌筒の粉
砕用孔から残部を撹拌筒の上端部から再び貯蔵槽本体内
に分散落下させる撹拌スクリュウとを有して構成されて
いることを特徴とする。
【0012】有機物投入装置では、投入される有機物の
水分をある程度除去し、水切りしてから貯蔵槽本体に投
入する。貯蔵槽本体内では発酵微生物が順次増殖してお
り、投入された原材料と撹拌され且つ粉砕化される。撹
拌スクリュウは、撹拌筒内で回転駆動され、貯蔵槽本体
の下部に堆積している有機物を撹拌筒内で上昇させ、一
部を撹拌筒の粉砕用孔から所定の押出圧力を掛けて押し
出し、残部を撹拌筒の上端部から再び貯蔵槽本体内に分
散落下させる。これを繰り返し行うことにより、原材料
は、十分に混合且つ粉砕化されると共に、時間の経過に
より半発酵される。
【0013】本発明の第二の態様は、それぞれ撹拌装置
及び温度検出手段を備え、相互に直列に連設された少く
とも2つの発酵処理槽と、予め発酵微生物を播種した発
酵促進剤と生ゴミ等の有機物とを撹拌且つ粉砕化すると
共に、発酵熱上昇期後半又は恒温期とした半発酵状態の
原材料を第一の発酵処理槽に供給するタンクと、上流側
発酵処理槽から下流側発酵処理槽へ半発酵状態の原材料
を搬送する搬送量の調節が可能な搬送手段と、各発酵処
理槽の温度を検出しつつ、上流側発酵処理槽から下流側
発酵処理槽へ搬送すべき半発酵状態の原材料の搬送量を
前記検出温度に基づいて該発酵処理槽の温度が発酵熱上
昇期後半又は恒温期を保持するように調節しながら前記
原材料を搬送する制御手段と、そして、最後の発酵処理
槽から堆肥化した有機物を適宜排出する排出手段とを備
えて構成されている有機物の連続処理装置を提供する。
【0014】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の有機物の連続処理装置において、タンクは、毎日発生
する有機物を適宜投入しても満杯とならないような大容
量の貯蔵槽本体と該貯蔵槽本体に有機物を水切りしなが
ら投入する有機物投入装置とを備え、該貯蔵槽本体の内
部には、粉砕用孔が形成された撹拌筒と、そして、該撹
拌筒内に位置し該貯蔵槽本体の下部に堆積している有機
物を上昇させ一部を撹拌筒の粉砕用孔から残部を撹拌筒
の上端部から再び貯蔵槽本体内に分散落下させる撹拌ス
クリュウとを有して構成されていることを特徴とする。
【0015】請求項7に記載の発明は、請求項5に記載
の有機物の連続処理装置において、前記タンクは、毎日
発生する有機物を適宜投入しても満杯とならないような
大容量の貯蔵槽本体と該貯蔵槽本体に有機物を水切りし
ながら投入する有機物投入装置とを備え、該貯蔵槽本体
は、上側の円筒状部とその下部に設けられた下つぼみの
テーパ状で底が底部壁により閉塞されている切頭円錐部
とから構成されており、該貯蔵槽本体の内部には、底部
壁中央上方の所定位置から上に向って小直径の内筒が設
けられ、その頂部に大直径のメッシュ筒が連接されてお
り、さらに、底部壁からメッシュ筒頂部まで貫通する回
転軸に切頭円錐部に堆積した有機物をメッシュ筒まで上
昇させることができる螺旋羽根が取りつけられていると
共に、螺旋羽根の外周縁の適宜の位置にはカッタ部材
が、そして、メッシュ筒の内側にはカッタ部材に隣接し
てカッタ受け部材が固定されてなることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の有機
物の連続処理方法及びそれを実行する連続処理装置につ
いて詳細に説明する。図1は、本発明に係る有機物の連
続処理装置の一実施形態を示す概略図である。本発明に
係る有機物の連続処理装置1は、概略的に、相互に直列
に連設された少くとも2つの発酵処理槽10と、半発酵
状態の原材料を第一の発酵処理槽に供給する供給装置2
0と、上流側発酵処理槽から下流側発酵処理槽へ半発酵
状態の原材料を搬送する搬送用スクリュウコンベア30
と、各発酵処理槽の温度を検出しつつ、上流側発酵処理
槽から下流側発酵処理槽へ搬送すべき半発酵状態の原材
料の搬送量を検出温度に基づいて該発酵処理槽の温度が
発酵熱上昇期後半又は恒温期を保持するように調節しな
がら原材料を搬送する制御装置50、そして、最後の発
酵処理槽から堆肥化した有機物を適宜排出する排出装置
40とを備えて構成されている。
【0017】図示された実施形態では、供給装置20と
して、図2(a)に詳細に示されているような生ゴミ処
理装置が用いられているが、予め発酵微生物を播種した
発酵促進剤と生ゴミ等の有機物とを撹拌且つ粉砕化で
き、かかる半発酵状態の原材料を第一の発酵処理槽に定
量的に供給することができるものであれば、どのような
ものであっても良い。供給装置20は、毎日発生する有
機物を適宜投入しても満杯とならないような大容量の貯
蔵槽本体22と該貯蔵槽本体に有機物を水切りしながら
投入する有機物投入装置28とを備えている。貯蔵槽本
体22は、頂部に排気筒22aを備えた円筒状の水分蒸
発部22bと、その下部に設けられた下つぼみのテーパ
状で底が底部壁22eにより閉塞されている堆積部22
cとから構成されている。貯蔵槽本体22の内部には、
多数の粉砕用孔22gが形成された撹拌筒22dと、そ
して、撹拌筒22d内に回転可能に設置された撹拌用ス
クリュウ22fとが設けられている。
【0018】粉砕用孔22gは、図2(b)に詳細に示
されているように、水平方向に対して約45度に傾斜し
ており、撹拌用スクリュウ22fにより撹拌筒22d内
を押し上げられた原材料は、この粉砕用孔22gから所
定の圧力で押し出され粉砕化される。撹拌用スクリュウ
22fは、上端部が撹拌筒22dの上端部と一致し、下
端が撹拌筒22dの下方開口部を貫通して貯蔵槽本体2
2の底部壁22e近くまで延びるスクリュウ羽根を有し
ている。これにより、貯蔵槽本体22の下部に堆積して
いる有機物を上昇させ一部を撹拌筒22dの粉砕用孔2
2gから、そして、残部を撹拌筒22dの上端部から再
び貯蔵槽本体22内に分散落下させる。
【0019】図3に供給装置の他の実施形態を示す。こ
の実施形態では、貯蔵槽本体60は、上側の円筒状部6
2とその下部に設けられた下つぼみのテーパ状で底が底
部壁64aにより閉塞されている切頭円錐部64とから
構成されており、前述した供給装置20の貯蔵槽本体2
0と同様の構成を有している。貯蔵槽本体60の内部に
は、底部壁64a中央上方の所定位置から上に向って小
直径の内筒66が設けられている。内筒66には、孔そ
の他の開口は形成されていない。内筒66の頂部には、
大直径のメッシュ筒68が連接されている。このメッシ
ュ筒68は、円筒状の68a側面、下面68b及び上面
68cの全てがメッシュ部材で製造されている。
【0020】さらに、底部壁64aからメッシュ筒68
頂部まで貫通する回転軸70に切頭円錐部に堆積した有
機物をメッシュ筒68まで上昇させることができる螺旋
羽根72が取りつけられている。螺旋羽根72の幅は、
切頭円錐部64の下半分の部位でその内側面に接する位
置まで延びており、それ以外の部位では内筒66の内周
面に接する位置まで延びている。螺旋羽根72の外周縁
の適宜の位置にはカッタ部材74が、そして、メッシュ
筒68の内側にはカッタ部材74に隣接してカッタ受け
部材76が固定されている。カッタ部材74とカッタ受
け部材76との間の剪断作用及びメッシュ筒68を通過
する際の粉砕により、原材料は極めて良好に攪拌且つ粉
砕化される。
【0021】有機物投入装置28は、下端に振動フィー
ダを備えたホッパ28aと、ホッパ28aに投入された
生ゴミを貯蔵槽本体22の所定位置に設けられた投入口
まで運ぶスクリュウコンベア28bとから構成されてい
る。生ゴミに含まれていた水分は、ホッパ28a及びス
クリュウコンベア28bにて分離されて排水処理施設に
送られ、一方、所定の水分、例えば、30重量%の水分
を含む固形分は貯蔵槽本体22に送られる。
【0022】貯蔵槽本体22内で、予め発酵微生物を播
種した発酵促進剤と撹拌され且つ粉砕化された半発酵状
態の原材料は、発酵熱上昇期後半又は恒温期となった状
態で、供給コンベア24によって第一の発酵処理槽10
に供給される。
【0023】発酵処理槽10は、原材料が供給装置20
内で十分に粉砕化されているため、撹拌装置14と温度
センサ12を少くとも備えていれば良いが、もちろん、
原材料をより粉砕化するためにそのような粉砕化構造を
備えていても良い。温度センサ12の出力は制御装置5
0に伝達され、各発酵処理槽10内の原材料の温度が発
酵熱上昇期後半又は恒温期を保持するように、スクリュ
ウコンベア30による上流側発酵処理槽から下流側発酵
処理槽への半発酵状態の原材料の搬送量の調節を行う。
撹拌装置14は、モータ駆動の撹拌羽根を発酵処理槽1
0の底部に配置している。
【0024】排出装置40は、最後の発酵処理槽10の
底部に堆積した堆肥化した有機物を適宜排出する。
【0025】次に、図4を用いて本発明に係る有機物の
連続処理方法について説明する。本発明に係る有機物の
連続処理方法は、概略的に、発酵処理槽直列連設工程
(ステップS1)と、第一発酵処理槽への原材料供給工
(ステップS2)と、上流側発酵処理槽から下流側発
酵処理槽への原材料の搬送工程(ステップS3)と、そ
して、最終発酵処理槽からの堆肥排出工程(ステップS
4)とを備えている。
【0026】ステップS1として、撹拌装置及び温度検
出手段を備えた少くとも2つの発酵処理槽を直列に連設
する。発酵処理槽を少くとも2つ直列に連設することに
より、各発酵処理槽における発酵の進行程度を揃えて発
酵させることができると共に、発酵の進行程度に応じて
上流側から順次下流側に有機物を送ることにより連続発
酵処理を可能とする。
【0027】ステップS2として、予め発酵微生物を播
種した発酵促進剤と生ゴミ等の有機物とを撹拌且つ粉砕
化した原材料を第一の発酵処理槽10に供給する。発酵
促進剤と有機物との撹拌及び粉砕化は、発酵促進剤を収
容した大容量のタンクで行うことができる。ここで毎日
発生する有機物を無差別に投入すると共に撹拌且つ粉砕
化し、原材料をある程度発酵又は半発酵させる。堆肥化
は温度管理を行っている発酵処理槽に供給して行うた
め、発酵失敗が起こることはなくなる。大容量タンクに
毎日発生する有機物を投入する際、有機物から水切りし
て発酵に適した所望の水分含有率とすることができる。
これにより、タンク内に好適な発酵条件を作り出す事が
できる。
【0028】撹拌及び粉砕化を促進するため、大容量タ
ンク内に、粉砕用孔が形成された撹拌筒と、そして、該
撹拌筒内に位置し該貯蔵槽本体の下部に堆積している有
機物を上昇させ一部を撹拌筒の粉砕用孔から残部を撹拌
筒の上端部から再び貯蔵槽本体内に分散落下させる撹拌
スクリュウとを設けることができる。撹拌スクリュウを
撹拌筒内で回転駆動することにより、貯蔵槽本体の下部
に堆積している有機物を撹拌筒内で上昇させ、一部を撹
拌筒の粉砕用孔から所定の押出圧力を掛けて押し出し、
残部を撹拌筒の上端部から再び貯蔵槽本体内に分散落下
させる。これを繰り返し行うことにより、原材料を十分
に混合且つ粉砕化すると共に、時間の経過により半発酵
させる。
【0029】ステップS2の前段に、さらに、各発酵処
理槽に発酵促進剤と有機物とを撹拌且つ粉砕化した原材
料をそれぞれ所定量、例えば、発酵処理槽10の容量の
約80%を投入し、これを発酵させて各発酵処理槽内の
温度を発酵熱上昇期後半又は恒温期に到達させる発酵準
備工程を設けることができる。本発明方法を開始するた
めの立ち上げ時に、各発酵処理槽に発酵促進剤と有機物
とを撹拌且つ粉砕化した原材料をそれぞれ所定量投入
し、これを発酵させて各発酵処理槽内の温度を発酵熱上
昇期後半又は恒温期に到達させる。立ち上げ時以外は、
順次、所定の程度に発酵の進行程度を揃えた原材料が供
給されるので、各発酵処理槽の発酵準備工程は不要とな
り、その分、発酵処理に要する時間は短くなる。
【0030】ステップS3として、各発酵処理槽の温度
を検出しつつ、上流側発酵処理槽から下流側発酵処理槽
へ搬送すべき半発酵状態の原材料の搬送量を検出温度に
基づいて該発酵処理槽の温度が発酵熱上昇期後半又は恒
温期を保持するように調節しながら原材料を搬送して
酵微生物の活性を高く維持して効率的に且つ短時間に有
機物を堆肥化する。
【0031】ステップS4として、最後の発酵処理槽1
0から堆肥化した有機物を、例えば、排出装置40を用
いて適宜排出する。排出の仕方は、定量ずつを所定時間
毎に排出しても、あるいは、少しずつ連続的に排出する
ようにしても良い。
【0032】単一の発酵処理槽を用いて、生ゴミを1回
投入して発酵促進剤と撹拌し且つ粉砕化して発酵処理し
た。その場合の槽内温度(発酵温度)の時間的変化を表
1及び図5に示す。図5において、槽内温度が上昇する
期間を発酵温度上昇期、その後の安定した期間を恒温
期、そして、発酵が終了して温度が下降して行く期間を
減退期と分けることは、微生物発酵の基礎的知識として
周知となっている。
【0033】
【表1】
【0034】同様の条件で行った他の実験によれば、表
2及び図6に示すように、発酵条件により恒温期の温度
が40℃から70℃と広範囲に広がっている。発酵処理
槽に供給した生ゴミ等の有機物は自動的に分解処理され
て堆肥化されるとの前提で販売されている生ゴミ処理装
置において、堆肥の品質が安定せず時として腐敗の可能
性があるのは、恒温期の温度にばらつきがあり、発酵微
生物が十分に働かないことがある事に起因している。し
かも、発酵処理開始時には、その恒温期の温度を予測す
ることができない欠点があった。
【0035】
【表2】
【0036】同様の条件で行ったさらに他の実験によれ
ば、表3及び図7に示すように、発酵温度55℃以上で
は12時間程度で堆肥化されるが、発酵温度45℃から
54℃の範囲では堆肥化までに長時間が必要となってい
た。尚、44℃以下では、発酵が進行せず堆肥化に失敗
した。発酵温度が低かった場合に、これを途中で上昇さ
せることは従来の生ゴミ処理装置では行われておらず、
失敗のまま放置されるか、再度、最初から発酵促進剤を
混合且つ粉砕化し直すかのいずれかであった。
【0037】
【表3】
【0038】発酵温度が55℃以下の場合に、発酵微生
物を播種した発酵促進剤を発酵処理槽10内に同量投入
し撹拌した。この場合、表4及び図8に示すように、発
酵温度上昇期前半に相当する時間の経過後、発酵処理槽
内温度は上昇し55℃以上となった。尚、図8は、ゼロ
時間に、初回量の発酵微生物を追加した場合の発酵処理
槽10内の温度変化を示したものである。本発明方法
は、各発酵処理槽10内の温度を検知し、各発酵処理槽
10内に供給される原材料の量を調節することにより5
5℃以上に、すなわち、発酵微生物の活性を効率良く利
用できる温度に保持するものである。
【0039】
【表4】
【0040】発酵処理槽10内の発酵微生物の活性を発
酵温度で推測しつつ一定量の生ゴミ等の有機物を投入
し、槽内温度変化を観察して最適活性温度を検出する必
要がある。そこで、表5、表6及び図9、図10に示す
ように、最初に発酵処理槽10に投入した原材料の発酵
温度上昇期後半又は恒温期の開始時間である2時間経過
後に、表に示す量の生ゴミを追加投入したところ、槽内
温度は上昇し発酵微生物の活性は維持された。一方、発
酵処理槽10内の発酵が進行し減退期に至ったものに、
生ゴミを追加投入したところ、表7及び図11に示すよ
うに、追加の甲斐もなく活性は更に低下した。これらの
事実から、発酵微生物による発酵処理は、発酵温度上昇
期後半又は恒温期に行わせる事が、最適且つ効率的であ
る事が分かる。
【0041】
【表5】
【0042】
【表6】
【0043】
【表7】
【0044】(実施例1)図1に示したような本発明に
係る連続処理装置1において、第一及び第二の発酵処理
槽10内に約300Kgの原材料(発酵促進剤の生ゴミ
とを撹拌且つ粉砕化し半発酵させたもの)を入れ槽内温
度を約55℃とした。さらに、第一の発酵処理槽10
に、30分毎に一定量(例えば、32Kgから43Kg
の間の量)を投入し、スクリュウコンベア30で第一の
発酵処理槽10から第二の発酵処理槽10に、第一の発
酵処理槽10内で所定の程度まで発酵を進行させた原材
料を搬送し、さらに、第二の発酵処理槽10において完
全に発酵が進み堆肥化したものを排出装置40を用いて
適宜排出させた。表8及び図12〜図15は、連続処理
装置1における各種データを示すものである。第一発酵
処理槽10の温度は、徐々に低下したが50℃以上を保
つように、スクリュウコンベア30による搬送量を調節
した。発酵処理を完成する第二発酵処理槽10では、槽
内温度が徐々に上昇する恒温期への移行を示し、55℃
以上を常に保っていた。
【0045】処理量は、4時間で299Kgであるか
ら、一日当たり1794Kgの処理が可能となる。
【0046】
【表8】
【0047】(実施例2)生ゴミ等の有機物の発酵処理
槽10への投入は、発酵微生物の環境変化から考えると
出来るだけ少量ずつ投入する方式が発酵条件の変化を伴
わないため効率的である。そこで、実施例1と同じ方式
で、投入間隔を15分毎とし且つ投入量を25Kgから
35Kgに減少して実験を行った。表9及び図16〜図
19は、この場合の連続処理装置1における各種データ
を示すものである。このデータより明らかなように、生
ゴミ等の有機物は、発酵微生物の活性の高い発酵温度で
完全に発酵処理されたことが分かる。処理量は、8時間
半で660Kgであるから、一日当たり1852Kgの
処理が可能となる。
【0048】
【表9】
【0049】上述した本発明方法との比較のために、図
2に示す従来の生ゴミ処理装置を単独で用い、次のよう
な操業方法で生ゴミを処理した。
【0050】(比較例1)毎日生ゴミを追加し数日間で
発酵処理を終える断続処理方法による。表10の最左欄
は処理された生ゴミの総量を示し、毎日の生ゴミ投入量
は最右欄に記載した。撹拌方法は、撹拌の方法を示し合
計時間を撹拌時間の欄に記載した。所要日数は、発酵処
理が完了するのに要した日数をいう。例えば、最上段の
実験では、初日に285Kg、2日目に93Kg、そし
て、最終日の3日目に76Kgを投入し、毎日18時間
ずつ撹拌した。従って、合計撹拌時間は54時間で、発
酵処理が完了するのに3日要した事となる。総処理量9
369Kgを総日数63で割ると処理量の平均が得ら
れ、1日当たり148Kg(1時間当たり12Kg)と
なる。
【0051】
【表10】
【0052】(比較例2)一度に全ての生ゴミを投入
し、2日間掛けて発酵処理する方法による。表11に示
されているように、総処理量2674Kgを総日数15
で割ると処理量の平均が得られ、1日当たり178Kg
(1時間当たり13Kg)となる。
【0053】
【表11】
【0054】(比較例3)一度に全ての生ゴミを投入
し、連続撹拌した後1日間掛けて発酵処理する方法によ
る。表12に示されているように、総処理量6559K
gを総日数14で割ると処理量の平均が得られ、1日当
たり468Kg(1時間当たり31Kg)となる。
【0055】
【表12】
【0056】これら比較例に対し、前述の本発明の実施
例1では、1794Kg/2=897Kg(2槽の発酵
処理槽10を使用するため1槽当たりでは2で割る)、
実施例2では、1852Kg/2=926Kgとなり、
処理量が飛躍的に増大した。
【0057】本発明方法は、また、発酵処理槽内の発酵
微生物の活性化が可能で、高温期発酵処理による有機物
の堆肥化が安定して行える利点を有する。また、24時
間連続処理により装置の不稼働時間を無くすことがで
き、さらに、温度管理から原材料の搬送までコンピュー
タ化すると、全自動システムとなり取扱が格段に簡単と
なる。作業員の作業としては、生ゴミ等の有機物を発生
した順にタンクへ投入するだけ良く、全ての処理を閉鎖
空間内で行うので蠅等の発生がなく、環境衛生を改善す
ることができる。発酵処理槽の容積は、生ゴミ処理量の
半分ですみ、設備全体の大きさが小さくなる。これによ
り、設備コスト・ランニングコストを飛躍的に減少させ
ることができる。さらに、連続処理装置1のいずれかの
装置が故障しても、発酵処理槽10のいずれかを用いて
稼働させることも可能で、非常事態に適応する能力も有
している。
【0058】
【発明の効果】本発明方法は、撹拌装置及び温度検出手
段を備えた少くとも2つの発酵処理槽を直列に連設する
工程と、予め発酵微生物を播種した発酵促進剤と生ゴミ
等の有機物とを撹拌且つ粉砕化した原材料を第一の発酵
処理槽に供給する工程と、各発酵処理槽の温度を検出し
つつ、上流側発酵処理槽から下流側発酵処理槽へ搬送す
べき半発酵状態の原材料の搬送量を検出温度に基づいて
該発酵処理槽の温度が発酵熱上昇期後半又は恒温期を保
持するように調節しながら原材料を搬送する工程と、そ
して、最後の発酵処理槽から堆肥化した有機物を適宜排
出する工程とを備えて構成されているため、連設された
各発酵処理槽における発酵の進行程度を揃えて発酵させ
ることができる。従って、発酵微生物の活性を効率的に
利用して短時間で有機物を堆肥化することができ、それ
により、有機物の連続発酵処理を行うことが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る有機物の連続処理装置の一実施
形態を示す概略図である。
【図2】 (a)及び(b)は、それぞれ、図1に示さ
れた供給装置の一部断面正面図及びその内部に配置され
る撹拌筒の一部拡大正面図である。
【図3】 図1に示された供給装置の他の実施形態の一
部を切り欠いて示した概略斜視図である。
【図4】 本発明に係る有機物の連続処理方法を示すフ
ローチャートである。
【図5】 発酵処理槽内温度の時間的変化を示すグラフ
である。
【図6】 発酵処理槽内温度の時間的変化を示すグラフ
である。
【図7】 発酵処理槽内温度変化と堆肥化に要する時間
を示すグラフである。
【図8】 発酵処理槽内発酵微生物の活性状態を示すグ
ラフである。
【図9】 発酵処理槽内重量と温度との関係を示すグラ
フである。
【図10】 発酵処理槽内重量と温度との関係を示すグ
ラフである。
【図11】 発酵処理槽内温度減退期に生ゴミを追加し
た場合の温度変化を示すグラフである。
【図12】 30分間隔で原材料を追加した場合の投入
量と発酵処理槽内温度との関係を示すグラフである。
【図13】 30分間隔で原材料を追加した場合の移動
量と発酵処理槽内温度との関係を示すグラフである。
【図14】 30分間隔で原材料を追加した場合の排出
量と発酵処理槽内温度との関係を示すグラフである。
【図15】 30分間隔で原材料を追加した場合の投入
・移動・排出総量と発酵処理槽内温度との関係を示すグ
ラフである。
【図16】 15分間隔で原材料を追加した場合の投入
量と発酵処理槽内温度との関係を示すグラフである。
【図17】 15分間隔で原材料を追加した場合の移動
量と発酵処理槽内温度との関係を示すグラフである。
【図18】 15分間隔で原材料を追加した場合の排出
量と発酵処理槽内温度との関係を示すグラフである。
【図19】 15分間隔で原材料を追加した場合の投入
・移動・排出総量と発酵処理槽内温度との関係を示すグ
ラフである。
【符号の説明】
1 連続処理装置 10 発酵処理槽 12 温度センサ 14 撹拌装置 20 供給装置 22 貯蔵槽本体 22a 排気筒、22b 水分蒸発部、22c 堆積
部、22d 撹拌筒 22e 底部壁、22f 撹拌用スクリュウ、22g
粉砕用孔 24 供給コンベア 30 スクリュウコンベア 40 排出装置 50 制御装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B09B 3/00 C05F 1/00 - 17/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撹拌装置及び温度検出手段を備えた少く
    とも2つの発酵処理槽を直列に連設する工程と、 予め発酵微生物を播種した発酵促進剤と生ゴミ等の有機
    物とを撹拌且つ粉砕化した原材料を第一の発酵処理槽に
    供給する工程と、 各発酵処理槽の温度を検出しつつ、上流側発酵処理槽か
    ら下流側発酵処理槽へ搬送すべき半発酵状態の原材料の
    搬送量を前記検出温度に基づいて該発酵処理槽の温度が
    発酵熱上昇期後半又は恒温期を保持するように調節しな
    がら前記原材料を搬送する工程と、そして、 最後の発酵処理槽から堆肥化した有機物を適宜排出する
    工程と、を備えて構成されている有機物の連続処理方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の有機物の連続処理方法
    において、 前記原材料供給工程の前段に、さらに、各発酵処理槽に
    発酵促進剤と有機物とを撹拌且つ粉砕化した原材料をそ
    れぞれ所定量投入し、これを発酵させて各発酵処理槽内
    の温度を発酵熱上昇期後半又は恒温期に到達させる発酵
    準備工程が設けられていることを特徴とする有機物の連
    続処理方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の有機物の連続処
    理方法において、 前記原材料供給工程は、発酵促進剤を収容した大容量の
    タンクに毎日発生する有機物を無差別に投入して撹拌且
    つ粉砕化し、原材料が半発酵して発酵熱上昇期後半又は
    恒温期に至った状態で行われることを特徴とする有機物
    の連続処理方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の有機物の連続処理方法
    において、 前記大容量タンクは、毎日発生する有機物を投入する貯
    蔵槽本体と該貯蔵槽本体に有機物を水切りしながら投入
    する有機物投入装置とを備え、該貯蔵槽本体の内部に
    は、粉砕用孔が形成された撹拌筒と、そして、該撹拌筒
    内に位置し該貯蔵槽本体の下部に堆積している有機物を
    上昇させ一部を撹拌筒の粉砕用孔から残部を撹拌筒の上
    端部から再び貯蔵槽本体内に分散落下させる撹拌スクリ
    ュウとを有して構成されていることを特徴とする有機物
    の連続処理方法。
  5. 【請求項5】 それぞれ撹拌装置及び温度検出手段を備
    え、相互に直列に連設された少くとも2つの発酵処理槽
    と、 予め発酵微生物を播種した発酵促進剤と生ゴミ等の有機
    物とを撹拌且つ粉砕化すると共に、発酵熱上昇期後半又
    は恒温期とした半発酵状態の原材料を第一の発酵処理槽
    に供給するタンクと、 上流側発酵処理槽から下流側発酵処理槽へ半発酵状態の
    原材料を搬送する搬送量の調節が可能な搬送手段と、 各発酵処理槽の温度を検出しつつ、上流側発酵処理槽か
    ら下流側発酵処理槽へ搬送すべき半発酵状態の原材料の
    搬送量を前記検出温度に基づいて該発酵処理槽の温度が
    発酵熱上昇期後半又は恒温期を保持するように調節しな
    がら前記原材料を搬送する制御手段と、そして、 最後の発酵処理槽から堆肥化した有機物を適宜排出する
    排出手段と、 を備えて構成されている有機物の連続処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の有機物の連続処理装置
    において、 前記タンクは、毎日発生する有機物を適宜投入しても満
    杯とならないような大容量の貯蔵槽本体と該貯蔵槽本体
    に有機物を水切りしながら投入する有機物投入装置とを
    備え、該貯蔵槽本体の内部には、粉砕用孔が形成された
    撹拌筒と、そして、該撹拌筒内に位置し該貯蔵槽本体の
    下部に堆積している有機物を上昇させ一部を撹拌筒の粉
    砕用孔から残部を撹拌筒の上端部から再び貯蔵槽本体内
    に分散落下させる撹拌スクリュウとを有して構成されて
    いることを特徴とする有機物の連続処理装置。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の有機物の連続処理装置
    において、 前記タンクは、毎日発生する有機物を適宜投入しても満
    杯とならないような大容量の貯蔵槽本体と該貯蔵槽本体
    に有機物を水切りしながら投入する有機物投入装置とを
    備え、該貯蔵槽本体は、上側の円筒状部とその下部に設
    けられた下つぼみのテーパ状で底が底部壁により閉塞さ
    れている切頭円錐部とから構成されており、該貯蔵槽本
    体の内部には、底部壁中央上方の所定位置から上に向っ
    て小直径の内筒が設けられ、その頂部に大直径のメッシ
    ュ筒が連接されており、さらに、底部壁からメッシュ筒
    頂部まで貫通する回転軸に切頭円錐部に堆積した有機物
    をメッシュ筒まで上昇させることができる螺旋羽根が取
    りつけられていると共に、螺旋羽根の外周縁の適宜の位
    置にはカッタ部材が、そして、メッシュ筒の内側にはカ
    ッタ部材に隣接してカッタ受け部材が固定されてなるこ
    とを特徴とする有機物の連続処理装置。
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