JP3974323B2 - Garbage composting method and apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみのコンポスト化の技術分野に属し、特にそのコンポスト化の方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
生ごみのコンポスト化のための装置としては、例えば、特開平10−182271や実用新案登録第3028102号に開示されている縦型の装置が知られている。
【0003】
これらの装置は、槽内で縦方向に延びる中空軸に半径方向に延出する攪拌翼が取りつけられていて、加熱された空気が上記中空軸を通じて攪拌翼端から吹き出すようになっている。かかる装置にあっては、槽内に投入された生ごみは、攪拌されつつ加熱空気を受け、コンポスト化される。
【0004】
一方、特開2000−202413には、横型の生ごみ処理装置が開示されている。この装置は、槽内で水平面内に二つの回転攪拌部材が互いに平行に配置されていて、半径方向に延出するように攪拌部材に設けられた攪拌翼により、槽内の生ごみを微細化し、分解・消滅(減量化)を促進している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既述の縦型の公知装置にあっては、生ごみは槽内で縦方向に長く堆積されるため、重力との係りで、大小の生ごみが上下で分級され、破砕・攪拌が均一でなくなり、処理物性状も不均一となる。又、空気供給が攪拌部材の可動部分で行われるために、複雑な装置となる。
【0006】
一方、横型の公知装置にあっては、破砕・攪拌が良好に行われても、生ごみへの空気の供給が積極的になされていないので、生ごみは乾燥できても、コンポスト化には適さない。
【0007】
本発明は、かかる事情に鑑み、生ごみのコンポスト化方法そしてコンポスト化に適した装置を簡単な構成で提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的は、それぞれ次のようにして達成される。なお、本発明で、「コンポスト」とは、生ごみを乾燥減容、一次発酵させた、一次コンポストを言い、「発酵」とは一次発酵をいうこととする。
<方法>
本発明の生ごみコンポスト化方法は、回分あるいは半回分式処理を行うもので、生ごみもしくは生ごみに基材を加えたものを母材として横型処理機の攪拌槽へ投入し、熱風を直接母材に吹き込むことにより生ごみをコンポスト化する。この方法は、投入された母材に対して目標乾燥時間と目標仕上がりコンポスト含水率を目標値として設定し、該目標値に対応する熱風温度及び熱風量の条件を定め、予熱期間と、恒率乾燥期間と、減率乾燥期間における、母材温度と母材含水率の経時変化及び湿球温度を予め算出投入された母材の母材温度を検出し、この検出された母材温度にもとづいて、母材温度の算出値と検出値の差を補正するために必要な入熱量を計算し、熱風温度と、熱風量とを制御することを特徴としている。
【0009】
熱風を直接母材中に吹き込む乾燥方法において、熱風から母材に与えられた熱量は、母材温度の上昇に費やされるとともに、含水率の低下にも費やされる。この期間を予熱期間という。母材温度はある値に達すると一定のまま変化せず、流入熱量は母材中の水分の蒸発潜熱に変換され、含水率は低下する。含水率が限界含水率に達するまでを恒率乾燥期間といい、この期間の母材温度を湿球温度という。母材含水率が限界含水率に達すると減率乾燥期間に移行し、流入熱量は再び母材温度の上昇および水分の蒸発に費やされる。
【0010】
本発明方法は、上記三期間で次のように作用する。
【0011】
▲1▼ 予熱期間
・熱風温度と外気湿度から熱風エンタルピーが決まり、熱風エンタルピ
ーと熱風量から、母材に与えられる流入熱量が決まる。
【0012】
・母材からの排気熱量と母材中の水分受熱の和が、流入熱量と等しくなるよう、母材初期温度からの変化分として母材温度が決まる。
【0013】
・排気熱量は母材温度および熱風量から、水分受熱は母材温度および母
材初期含水率から決まる。
【0014】
・母材温度と熱風量から水分蒸発量が決まり、母材含水率が決まる。
【0015】
・熱風エンタルピーと排気エンタルピーが等しくなるときの母材温度が湿球温度として求められる。つまり熱風温度と熱風量の条件を決めると、湿球温度と、湿球温度に到達するまでの母材温度および含水率の経時変化を求めることができる。ここで外気湿度の変化が計算結果に及ぼす影響は微少なため、実際には代表的な値を決めておけば運転の都度測定する必要はない。
【0016】
・母材初期含水率は生ごみの種類によって異なるが、生ごみの含水率が平均80%前後として計算される。正確な値が必要な場合は乾燥法などによって予め求められる。
【0017】
▲2▼ 恒率乾燥期間
・母材温度が湿球温度に到達すると、その後母材温度は変化せず、流入熱量はすべて水分の蒸発潜熱に変換され、限界含水率に達するまで、母材含水率は減少し続ける。
【0018】
・母材含水率の経時変化は流入熱量によって求められる。
【0019】
・限界含水率は一般に推定が困難で、実測によって求めなければならない。しかし、生ごみの種類にも因るが、本発明者は実験によって平均約32%という値を得た。
【0020】
▲3▼ 減率乾燥期間
・母材含水率が限界含水率まで減少すると、母材粒子内部から表面へ移動する水分量が、蒸発する水分量より少なくなるため、乾燥速度が低下し、流入熱量の一部が母材温度上昇に費やされ、母材温度が再び上昇し始
める。
【0021】
・母材含水率および母材温度の経時変化は、予熱期間と同様に、熱風温度と熱風量から、計算によって求めることができる。
【0022】
本発明方法において、好ましくは、熱風のみでは流入熱量が低い場合、補助熱源を併用して計算上不足する熱量を補い、母材検出温度によって該補助熱源の出力をも制御することを特徴としている。
【0023】
本発明方法においては、好ましくは、恒率乾燥期間から減率乾燥期間への移行を、母材の検出温度の変化により判定することを特徴としている。
【0024】
本発明においては、好ましくは、減率乾燥期間に、熱風量を恒率乾燥期間での熱風量より少なくすることを特徴としている。
【0025】
減率乾燥期間においては母材は乾燥が進んだ状態であり、熱風吹き込みによって粉塵が飛散し、排出される。これに対し、サイクロンなどの集塵器を使用しないならば、熱風量、つまり攪拌槽内部のガス空塔速度を恒率乾燥期間に比べ抑える必要がある。また、乾燥速度の低下を補うために、補助熱源の併用あるいは出力増加によって、流入熱量を上げることが望ましい。
【0026】
・以上述べたように減率乾燥期間に移行するときには、熱風量の低減および補助熱源の併用あるいは出力の増加という操作が必要であるが、実運転において、恒率乾燥期間から減率乾燥期間への移行を、高価な非接触式水分計を用いず判断するためには、母材温度の変化を指標としなければならない。
【0027】
・本発明者は多くの実験から、母材温度の湿球温度からの1時間に平均1ないし2℃の上昇をもって減率乾燥期間への移行と判断できるという知見を得た。また本発明者は多くの実験から、減率乾燥期間における槽内ガス空塔速度が3.1cm/sで、母材の粉塵発生が起きるという知見を得た。望ましくはこの値の50%程度となるように送風する。これを下げすぎると、熱風吹込みのための開口での詰まりが懸念されるが、通常の送風条件において前述のような開口位置とすれば、開口の詰まりは起こらないこともわかった。熱風量を下げすぎた場合の開口の詰まりは、送風経路内に挿入された圧力計によって容易に検知される。
【0028】
・減率乾燥期間に移行した時点で、熱風量を低減しつつ、補助熱源を併用あるいは出力を増加させることにより、乾燥速度の低下および粉塵飛散を防ぐことができる。
【0029】
・母材含水率および母材温度の経時変化は、予熱期間と同様に、熱風温度と熱風量および補助熱源の出力から、計算によって求めることができる。運転者は所望の含水率に到達したと推算される時点で、運転を停止させればよい。
【0030】
・これら一連の計算、判断、および機器動作の制御はコンピューターおよびシーケンサーで自動的に行うことができる。
【0031】
・このように、制御するのは熱風温度と熱風量および補助熱源出力のみ、そしてモニターするのは母材温度のみであり、かつ高価な非接触式水分計を用いずに母材含水率の経時変化を推算することができる。そして、目標乾燥時間と仕上がりコンポスト含水率を設定し、必要な条件を簡便に求めることができる。
【0032】
本発明方法においては、好ましくは、予熱期間あるいは該予熱期間前に、母材へ消石灰を混入し、母材が発する酸臭を抑制することを特徴としている。
【0033】
・予熱期間から恒率乾燥期間にかけて母材温度が30数℃以上に保たれると、どのような種類の生ごみであっても、微生物による有機酸発酵が起こる。これは発酵の度合いが小さくとも大変不快な酸臭を放ち、母材に染みつき、以降酸臭を放ち続ける。これに対し、アルカリ性である消石灰(水酸化カルシウム)を少量母材に投入することで、有機酸の中和および母材pHの上昇が起こり、酸臭をほぼ完全に消すことができる。また、コンポスト化にはpHが高いほど微生物の酸素消費速度が大きくなり、有利でもある。
【0034】
・消石灰の投入は有機酸発酵が始まる前、つまり予熱期間の初期に行うのが望ましいのはいうまでもない。
【0035】
・このように、安価かつ安全な消石灰のみを用いて、不快臭を発しないコンポストとすることができる。
【0036】
本発明においては、好ましくは、恒率乾燥期間での母材温度を30〜60℃に保ち、発酵を促進させることを特徴としている。
【0037】
本発明方法においては、好ましくは、生ごみ分解微生物あるいは該微生物が付着した物質を母材に加え、発酵を促進させることを特徴としている。
【0038】
・コンポスト化に必要な発酵、つまり微生物による有機物分解に影響を及ぼす因子は、操作可能なものとして温度、pH、酸素濃度、含水率が挙
げられる。
【0039】
・本発明方法の熱風直接吹き込み方式においては、大量の空気が母材中に供給され母材中水層の酸素分圧が高まった状態である。予熱期間から恒率乾燥期間にわたる母材含水率は約60−30%であり、予熱期間に於いて消石灰を投入し、母材pHは高まっている。これに加え、湿球温度を利用して発酵に最適な母材温度を保てば、微生物による有機物分解に必要かつ最適な条件を作り出すことができる。ここで母材温度が30数℃以上であれば、好気性あるいは通性嫌気性菌による有機物の分解を行
わせることができる。
【0040】
・母材温度と有機物分解速度の関係はアレニウスの式によって表され、有機物分解速度は絶対温度の指数関数となり、温度が高いほど有機物分解速度が高まる。しかし、有機物分解は微生物の生体内酵素反応であり、温度が高いほど微生物の生体内酵素が失活し、酵素を含めた生体内タンパク質が変性する。両者がバランスし、有機物分解速度をもっとも高くすることができる温度範囲は実際には55−60℃である。この温度領域ではBacillus属の中等度好熱性細菌による有機物分解を行わせることができる。分解されるのは主に炭水化物であり、COとHOを生成する。これはコンポストのC/N比を低下させるのに大きく寄与する。
【0041】
・Bacillus属の中等度好熱性細菌は、遍在する微生物であり、上述の条件を整えれば増殖を開始する。発酵を目的として種菌を添加する必要は特にないが、微生物がほとんど存在しないような生ごみを処理する場合や、初めて生ごみを処理する場合には初発菌体量を高めるために、生ごみ分解微生物そのものあるいは該微生物が付着した物質を母材に加え、発酵の維持または該微生物の槽内定着を図ることができる。
【0042】
・生ごみ分解微生物そのものを加える場合は、乾燥菌体あるいは培養液そのものなど、使用形態は問われない。Bacillus属細菌の生細胞ならば、栄養増殖細胞でなく、休眠胞子であっても、上述の条件が整えられれば、速やかに増殖を開始するからである。
【0043】
・また、培地成分、培養法および乾燥方法は発酵工学において公知の培地および方法を用いることができ、これらは限定されるものではない。生ごみ分解微生物が付着した物質としては特に限定されないが、既処理母材そのものが好適である。
【0044】
本発明において、好ましくは、減率乾燥期間に、母材温度を60〜70℃に1時間以上保ち、母材中の病原菌を死滅させると共に、殺虫、殺卵、そして雑草種子の不活性化を行うことを特徴としている。
【0045】
・減率乾燥期間では母材含水率が30%以下になり減少を続ける。このような低い含水率では水活性が低下し微生物は増殖を停止する。ここで水活性とは、a=p/ps(a:水活性[―]、p:水蒸気圧[a]、ps:飽和水蒸気圧[Pa])で定義され、母材からの水分蒸発の度合を表している。
【0046】
・このような低い水活性条件に於いて、減率乾燥期間の母材温度上昇を利用して母材温度を60−70℃とし1時間以上保つことで、母材中の病原菌を死滅させると共に、殺虫、殺卵、そして雑草種子の不活性化など
を容易に行うことができる。
【0047】
・生ごみ分解微生物としてすでに存在するBacillus属細菌は休眠胞子を形成するため、死滅することはない。
【0048】
・このように、予熱期間に有機酸臭の消臭、恒率乾燥期間に有機物分解およびC/N比
の低減、減率乾燥期間に有害微生物の滅菌などがおこなわれ、良質なコンポストを提供することができる。
<装置>
上述のような本発明方法を実施するための装置は、実質的に水平方向に延びる複数の回転軸に攪拌翼が取りつけられた攪拌部材を、回転軸同士が所定間隔をもって互いに実質的に水平かつ平行となるように配置した複数の攪拌槽と、熱風供給装置とを有し、上記攪拌部材は、回転軸上の複数位置にて、回転平面の半径方向に延びる半径方向攪拌翼が回転軸に取りつけられ、回転軸上の軸方向中間部における少なくとも二つの半径方向攪拌翼の先端が軸方向翼部材にて連結されており、攪拌槽内に投入された生ごみ又は生ごみに基材が加えられた母材の堆積面以下の位置にて、回転軸に対し槽外側部水平方向を0°そして鉛直下方を90°としたときに、0〜90°、好ましくは0〜60°の位置範囲に設けられており、又、好ましい形態として、攪拌槽あるいは処理機の少なくとも一方の側壁の横方向の複数位置に分布して攪拌槽に形成された開口に熱風を供給して攪拌槽内へ吹き込むように上記熱風供給装置が該攪拌槽に接続されていることを特徴とする。
【0049】
かかる装置によれば、攪拌部材の回転により、母材は破砕されながら混合されると同時に、開口からの熱風が母材内部に直接吹き込まれる。そして、<方法>にて述べたようにして、生ごみはコンポスト化される。その際、本発明装置は、攪拌部材が水平方向に配置された横型装置であるので、縦型装置におけるごとく母材が自重によって分級されることなく、上下方向に働く混合攪拌作用によって母材は槽内壁と攪拌部材との間に噛み込まれ、圧搾、摺擦されて確実に破砕される。また、攪拌部材の回転によって槽間中央域に来たときには攪拌部材同士の間に挟み込まれることによっても、圧搾、摺擦などされ破砕される。又、上記のこのような軸方向翼部材により、破砕が確実になされる。
上記開口を上記の範囲に設けることにより、水平位置より上側にあっては母材容積によっては十分に熱風を母材中に吹き込むことができず、また鉛直下方にあっては母材により開口が閉塞しやすいという問題を避けることができ、熱風が母材中に確実に吹き込まれ、かつ開口内の詰まりが軽減される。その際、槽外における開口の前面に着脱自在の蓋状のフランジを備えるならば、仮りに開口が閉塞した場合でも、フランジを外し、該開口の清掃を簡便に行うことができる。
該開口は、攪拌槽あるいは処理機の少なくとも一方の側壁に配設されるが、本発明装置は複数の攪拌槽が全体で完全混合状態と見なせるため、二つ以上の側壁より送風する場合と流入熱量が同じであれば、熱風を吹き込まれた一槽以外の他槽の乾燥が可能で、かつ母材含水率の経時変化も同じとなる。
【0051】
上記軸方向翼部材を構成するにあたり、その形状は、連続した一条のものでも、一条のものを数部に分割した不連続な形状であってもかまわない。
【0052】
上記攪拌槽は、好ましくは、攪拌部材の回転時に攪拌翼の先端が描く軌跡を包む立体面に沿って内底面が形成されていることを特徴としている。こうすることにより、攪拌槽と攪拌部材との間での母材の噛み込みが確実に行われ、かつ複数の攪拌槽を備えた装置構成であることから、単槽構成に比べ、母材と槽内壁及び攪拌部材との接触面積及び接触時間が増加し、破砕効果が向上する。
【0053】
複数の攪拌部材は、好ましくは、隣り合うもの同士が逆方向に回転し、かつ周期をもって回転方向が反転することを特徴としている。この攪拌方法により、母材が攪拌部材と共廻りすることなく、混合状態が均一化される。
【0054】
ここで、攪拌の制御対象としては、攪拌翼の回転数、周速、攪拌所要動力が挙げられるが、破砕効果を考慮した場合、回転数を0.4−3.0rpmの範囲に制御することが適しており、この範囲内では所要動力との兼ね合いから、1rpmが望ましい。
【0055】
このように本発明によれば、破砕機を用いず、かつ高速攪拌せずとも、短時間で生ごみを破砕することができ、さらに、仕上がりコンポストを微細かつ均一な性状とすることができる。また、水分蒸発に必要な生ごみの比表面積が短時間に増加するので、母材含水率減少時間の短縮にも寄与する。
【0059】
上記開口は、好ましくは、貫通部材が配され、該貫通部材は、手動もしくは自動で所定時に貫通動作することを特徴としており、開口の閉塞を未然に防止できる。
【0060】
攪拌槽は、好ましくは、底部もしくは底部近傍に補助熱源を備えていることを特徴としており、特に予熱期間そして減率乾燥期間での流入熱量の増加に寄与する。
【0061】
攪拌槽内部の上部空間内には、好ましくは、消火消煙装置が配設されていることを特徴としており、操業の安全性が確保される。
【0062】
さらには、好ましくは、攪拌槽の上部に排気管の接続を可能とする排気孔を有し、該排気管の周囲には攪拌槽内で筒状網体が下方に向けて延出するように設けられていることを特徴としている。
【0063】
母材含水率が高い状態では粉塵は飛散しないが、含水率が低下するにつれ粉塵飛散が起こる。その際、粉塵を含むガスは処理槽内壁近くを流れ、網体が目詰まりしていない段階ではそのまま網体を通過する。しかし、粉塵が網体に少しずつ付着し、徐々に堆積し、網体を目詰まりさせると、それ以上ガスは通さないので、網体の外側を下降流として流れ網体の下端周縁をまわり込んで網体内に流入して上昇流となる。そのとき、粉塵粒子は自重によって慣性力をもつのでそのまま下降してガス流から分離し、粉塵が分離されたガスが排気管より排出される。このようにして、飛散粉塵の吸い込みが減少し、排気管内部の詰まりを防止することができる。
【0064】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面の図1ないし図4にもとづき、本発明の実施形態を説明する。
【0065】
図1は本実施形態装置の概要構成図である。本実施形態の処理機10は、二つの攪拌槽11,12が一体に形成されていて、下部空間が半円筒状底部11A,12Aにて分かれているもので、それより上部では連通して一つの空間となっている。上記二つの底部11A,12Aは、水平方向すなわち図1にて紙面に直角方向に延びて半円筒状をなしている。この下部空間内にはそれぞれ横型の攪拌部材13,14が配設されている。攪拌部材13,14は、底部11A,12Aを形成する円弧の中央位置で、紙面に直角方向に延びる回転軸13A,14Aと、該回転軸13A,14Aから半径方向に延出する攪拌翼13B,14Bとを有している。攪拌翼13B,14Bは複数設けられており、周方向および軸方向に、所定の間隔及び角度をもって分布して位置している。上記回転軸13A,14Aはモータ15,16により駆動され回転する。図示の例では互いに逆方向に回転している。
【0066】
上記攪拌槽11,12は、上記半円筒状の底部11A,12Aから上方に延びる側壁部11B,12Bを有しており、側壁部11B,12Bの上縁同士間は連続せる蓋部11C,12Cにより覆われている。この攪拌槽11,12には、上記底部11A,12Aと側壁部11B,12Bとの境界位置よりも若干下方位置に複数のノズル状の開口17,18が設けられている。該開口17,18は、図2(一方の側の開口17のみが示されている)に見られるように、横方向(回転軸13A,14Aと平行)で複数位置に等間隔に形成されている。本実施形態では、該開口17(開口18も同様)にノズル状の円筒部材17Aが設けられており、複数の円筒部材17Aを包囲するようにボックス19が上記攪拌槽11,12の外面に取りつけられている。このボックス19には、蓋としてのフランジ20が取り外し自在に設けられており、このボックス19の開閉を可能としている。上記ボックス19には、熱風を送入する送気管21が接続されている。そして、槽内には温度検出器22A,22Bが配設されている。
【0067】
さらに、上記二つの攪拌槽11,12の少なくとも一方が、上部に生ごみ投入のための開閉自在な投入口23、そして側部にはコンポストの排出のための開閉自在な排出口24が設けられている。又、二つの攪拌槽11,12内には、好ましい形態として、蓋部11C,12Cにノズル25,26が下方に向けて取りつけられている。該ノズル25,26には、槽外に設けられたバルブ27を経て、水道水等の水供給源28が接続されている。さらに、上記蓋部11C,12には排気部29が設けられている。この排気部29は、排気孔29Aと、その周囲で内方に延びる排気管29Bと、該排気管29Bの周囲にあってそれよりも長い筒状網体29Cとから成っている。
【0068】
攪拌槽の槽外には、熱風供給装置30と制御装置31とが設けられている。熱風供給装置30はヒータ30Aとブロワ30Bとを有し、配管32によって攪拌槽11,12の開口17,18に接続されている。配管32は、図2の例にあっては、ボックス19の送気管21に接続されており、このボックス19を介して開口17,18に接続される。上記配管32には温度検出器33と圧力計34が配設されており、又、ブロワ30Bには熱風量を変えるためのインバータ35が取りつけられている。
【0069】
制御装置31は、回転数を変えるためのインバータ36を介してモータ15,16を制御するように該モータ15,16に接続され、又、熱風供給装置30を制御するように、ヒータ30A、そしてインバータ35を介してブロワ30Bに接続されている。さらに、攪拌槽11,12内の温度検知器22A,22B、配管32の温度検出器33の出力信号は上記制御装置31にもたらされ、それらの検出器信号にもとづいて上記制御装置31が所定の制御信号を発する。
【0070】
又、本実施形態装置では、好ましい補助熱源として、攪拌槽11,12の底部外面に複数のパネルヒータ37,38が取りつけられている。この補助熱源37,38も制御装置31によって、作動及び出力が制御される。
【0071】
以上のごとくの本実施形態装置では、次の要領で生ごみがコンポスト化される。
【0072】
先ず、攪拌槽11の投入口23を開いて、ここから生ごみを投入する。
【0073】
攪拌槽11,12内では、攪拌部材13,14が互いに逆方向に回転しており、母材はこれらにより破砕されながら十分に攪拌される。又、母材内へは、開口17,18を通してヒータ30Aからの熱風が直接吹き込まれて、該母材を加熱する。母材の加熱が熱風だけでは十分でないときには、補助熱源37,38をも作動せしめて、補助的に母材を加熱する。
【0074】
攪拌されながら熱風で加熱される母材は、図3に見られるごとく、投入時からスタートして、予熱期間、恒率乾燥期間そして減率乾燥期間を経て発酵が行われコンポスト化される。コンポストは、図1において排出口24から取り出される。
【0075】
母材量及び母材初期含水率から上記図3の状態図での含水率及び母材温度について、経時変化を制御するために必要な熱風温度及び熱風量は予め算出しておくことができる。そして母材温度は熱風温度及び熱風量の関数である流入熱量により決まるため、母材温度の算出値と検出値との差は、熱風温度及び熱風量を変化させることにより補正することができるので、母材温度検出器22Aで検出し、熱風供給装置30におけるブロワ30Bの風量、ヒータ30Aの温度さらには補助熱源37,38を制御することにより、所定の処理が実行される。
【0076】
攪拌回転数は、インバータ36の周波数を変えてモータ15,16の回転数を制御し変更することができる。この回転数の変更とは、間欠的な停止、さらには、回転方向の変更をも含むこととしてもよい。これらは、母材の状況に応じ、母材の破砕そして加熱が全体に対し均一に行われるように、適宜設定される。
【0077】
排ガスは槽内を上昇した後、蓋部11C,12Cに沿って上記排気部29へ移行し、筒状網体29Cを透過して排気孔29Aから排出される。排ガスに含まれる粉塵は排ガス透過時に徐々に筒状網体29Cに付着してゆく。又、上記筒状網体29Cが目詰まりを生じたときには、上記ガスは筒状網体29Cを透過できないので、その流れは下方に変向した後、筒状網体29Cの下端縁をまわり込んで排気管29Bを経て排気孔29Aへ達する。その際、ガス中の粉塵は、下方への変向時にその自重により降下し、排気口29Aへ達するガスから分離される。
【0078】
温度検出器22Bで異常高温を検出したときは、火災等の発生を未然に防止するために、ノズル25,26から水が自動的に散水されて消火消煙を行う。
【0079】
本発明は、既述の形態には限定されない。例えば、図1において、配管32に酸素供給源39を接続しておいて、適宜、過剰量の酸素を供給し、好気性である発酵をさらに促進させることができる。
【0080】
次に、攪拌部材であるが、図1に見られるような半径方向攪拌翼13B,14Bに加え、図4に見られるようにこれらの攪拌翼13B,14B同士を連結する軸方向翼部材13C(14C)を設けることとするならば、攪拌槽の底面に付着しがちな母材を掻き取ると共に攪拌混合及び破砕をも促進する。
【0081】
次に、熱風を槽内へ送入するための開口17,18の位置であるが、熱風を母材中へ直接送り込むためには、図1において、回転軸13A,14Aから側壁部11B,12Bに向けた水平線を基準線として、水平線より下方に位置する開口17,18へ向けて上記回転軸13A,14Aから引いた線と上記基準線とのなす角が0〜90°であることが好ましい。さらには、0〜60°であることが好ましい。
【0082】
上記開口17,18は、槽内の母材により次第に目詰まりを起すこともあり得る。これに対処するには、貫通部材を備え、手動もしくは自動で所定時に上記開口を貫通動作して清掃できるようにしておくことが好ましい。上記貫通部材は、開口を一つづつ清掃できるようにすることも、又、複数の開口を同時に清掃するようにしてもよい。
【0083】
又、母材が発する酸臭を抑制するために、予熱期間あるいは予熱期間前に母材へ消石灰を混入させることができる。
【0084】
母材の発酵促進のためには、恒率乾燥期間での母材温度を30〜60℃に保つのが良い。さらには、生ごみ分解微生物あるいはこの微生物が付着した物質を母材に加えて、発酵を促進させることとしてもよい。
【0085】
母材中の病原菌を死滅させると共に、殺虫、殺卵そして雑草種子の不活性化を行うためには、減率乾燥期間に母材を60〜70℃に1時間以上に保つことが効果的である。
【0086】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したごとく、生ごみもしくはこれに基材を加えた母材を横型処理機で攪拌しつつ、この母材へ直接熱風を吹き込むこととしたので、簡単な構造の装置そして単純な方法により、母材を均一に攪拌かつ破砕し、さらに母材の発酵を促進せしめてコンポスト化することができるという効果を得る。しかも、縦型装置に比し、破砕・攪拌が均一かつ確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態装置の概要構成図である。
【図2】 図1装置の開口及びその近傍を示す部分破断斜視図である。
【図3】 母材の投入からコンポスト化までの状態変化を示す図である。
【図4】 攪拌部材の他の形態の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 処理機
11,12 攪拌槽
13,14 攪拌部材
13A,14A 回転軸
13B,14B 攪拌翼(半径方向攪拌翼)
13C,14C 軸方向翼部材
17,18 開口
25,26 消火消煙装置(ノズル)
29 排気部
29A 排気孔
29B 排気管
29C 筒状網体
30 熱風供給装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of composting garbage, and particularly relates to a composting method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for composting garbage, for example, a vertical apparatus disclosed in JP-A-10-182271 and utility model registration No. 3028102 is known.
[0003]
In these apparatuses, a stirring blade extending in the radial direction is attached to a hollow shaft extending in the vertical direction in the tank, and heated air is blown out from the end of the stirring blade through the hollow shaft. In such an apparatus, the garbage thrown into the tank receives heated air while being stirred and is composted.
[0004]
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-202413 discloses a horizontal garbage disposal apparatus. In this apparatus, two rotating stirring members are arranged in parallel to each other in a horizontal plane in the tank, and the garbage in the tank is refined by stirring blades provided on the stirring member so as to extend in the radial direction. , Promoting decomposition and disappearance (reduction in weight).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described known vertical type apparatus, since the garbage is accumulated in the vertical direction in the tank, large and small garbage is classified in the vertical direction in relation to gravity, and crushing and stirring are performed. It becomes non-uniform and the physical properties of the treatment become non-uniform. Moreover, since air supply is performed by the movable part of a stirring member, it becomes a complicated apparatus.
[0006]
On the other hand, in the horizontal type known apparatus, even if crushing and stirring are performed well, air is not actively supplied to the garbage, so even if the garbage can be dried, Not suitable.
[0007]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a method for composting garbage and an apparatus suitable for composting with a simple configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to the present invention, the above objects are achieved as follows. In the present invention, “compost” means primary compost obtained by drying and reducing the volume of primary garbage and primary fermentation, and “fermentation” means primary fermentation.
<Method>
  The raw garbage composting method of the present invention is a batch or semi-batch type treatment, in which raw garbage or raw garbage added with a base material is used as a base material in a stirring tank of a horizontal processing machine, and hot air is directly applied. Blowing into the base materialComposting food waste. In this method, the target drying time and the target finished compost moisture content are set as target values for the input base material, and the conditions of hot air temperature and hot air volume corresponding to the target values are determined.Pre-calculation of base material temperature and base material moisture content over time and wet bulb temperature during preheating period, constant rate drying period, and reduced rate drying periodShi,Of the base materialDetect the base material temperature and detect thisBase materialBased on the temperature, calculate the amount of heat input required to correct the difference between the calculated value of the base metal temperature and the detected value.TheThe hot air temperature and the amount of hot air are controlled.
[0009]
In the drying method in which hot air is blown directly into the base material, the amount of heat given from the hot air to the base material is consumed to increase the base material temperature and also to decrease the moisture content. This period is called the preheating period. When the base material temperature reaches a certain value, it remains constant and the inflow heat quantity is converted into the latent heat of vaporization of moisture in the base material, and the moisture content decreases. The period until the moisture content reaches the critical moisture content is called a constant rate drying period, and the base material temperature in this period is called the wet bulb temperature. When the moisture content of the base material reaches the critical moisture content, it shifts to the decreasing rate drying period, and the inflow heat amount is again consumed for the rise of the base material temperature and the evaporation of moisture.
[0010]
The method of the present invention operates as follows in the above three periods.
[0011]
▲ 1 ▼ Preheating period
・ The hot air enthalpy is determined from the hot air temperature and the outside air humidity.
The amount of inflow heat given to the base material is determined from the amount of hot air.
[0012]
The base material temperature is determined as a change from the base material initial temperature so that the sum of the exhaust heat amount from the base material and the moisture heat reception in the base material becomes equal to the inflow heat amount.
[0013]
・ Exhaust heat quantity is based on base metal temperature and hot air quantity, and moisture heat reception is based on base metal temperature and base air quantity.
Determined from the initial moisture content of the wood.
[0014]
-The amount of water evaporation is determined from the base material temperature and the amount of hot air, and the base material moisture content is determined.
[0015]
-The base material temperature when the hot air enthalpy and the exhaust enthalpy are equal is obtained as the wet bulb temperature. That is, when the conditions of the hot air temperature and the amount of hot air are determined, it is possible to determine the wet bulb temperature, the base material temperature until the wet bulb temperature is reached, and the change in moisture content over time. Here, since the influence of the change of the outside air humidity on the calculation result is very small, in practice it is not necessary to measure each time if a representative value is determined.
[0016]
・ The initial moisture content of the base material varies depending on the type of garbage, but the moisture content of the garbage is calculated as an average of around 80%. When an accurate value is required, it is obtained in advance by a drying method or the like.
[0017]
▲ 2 ▼ Constant rate drying period
・ When the base material temperature reaches the wet bulb temperature, the base material temperature does not change thereafter, and all the inflow heat is converted into the latent heat of vaporization of the water, and the base material moisture content continues to decrease until the limit moisture content is reached.
[0018]
・ Changes in moisture content of the base material over time are determined by the amount of heat input.
[0019]
・ The critical moisture content is generally difficult to estimate and must be determined by actual measurement. However, although depending on the type of garbage, the inventor obtained an average value of about 32% through experiments.
[0020]
(3) Decreasing drying period
・ If the matrix moisture content decreases to the critical moisture content, the amount of moisture that moves from the interior of the matrix particles to the surface is less than the amount of moisture that evaporates, so the drying rate decreases, and part of the inflow heat quantity is the matrix temperature. The base material temperature starts to rise again.
I will.
[0021]
The change with time of the base material moisture content and the base material temperature can be obtained by calculation from the hot air temperature and the amount of hot air as in the preheating period.
[0022]
In the method of the present invention, preferably, when the amount of inflow heat is low only with hot air, an auxiliary heat source is used in combination to supplement the amount of heat that is insufficient in calculation, and the output of the auxiliary heat source is also controlled by the base material detection temperature. .
[0023]
The method of the present invention is preferably characterized in that the transition from the constant rate drying period to the reduced rate drying period is determined by a change in the detected temperature of the base material.
[0024]
In the present invention, preferably, the amount of hot air is made smaller than the amount of hot air during the constant rate drying period during the reduction rate drying period.
[0025]
  Rate of decreaseDryDuring the period, the base material is in a dry state, and dust is scattered and discharged by blowing hot air. On the other hand, if a dust collector such as a cyclone is not used, it is necessary to suppress the amount of hot air, that is, the gas superficial velocity inside the stirring tank, as compared with the constant rate drying period. In order to compensate for the decrease in the drying rate, it is desirable to increase the inflow heat amount by using an auxiliary heat source or increasing the output.
[0026]
・ As described above, when shifting to the reduced rate drying period, it is necessary to reduce the amount of hot air and use an auxiliary heat source or increase the output, but in actual operation, from the constant rate drying period to the reduced rate drying period. In order to judge the shift of the material without using an expensive non-contact moisture meter, the change in the base material temperature must be used as an index.
[0027]
-The present inventor has obtained from a number of experiments the knowledge that an average increase of 1 to 2 ° C. per hour from the wet bulb temperature of the base material temperature can be judged as the transition to the decreasing rate drying period. In addition, the present inventor has obtained from a number of experiments the knowledge that dust in the base material occurs when the gas superficial velocity in the tank is 3.1 cm / s during the reduced rate drying period. Desirably, the air is blown so as to be about 50% of this value. If this is lowered too much, there is a concern about clogging at the opening for blowing hot air, but it has also been found that clogging of the opening does not occur if the opening position is as described above under normal blowing conditions. The clogging of the opening when the amount of hot air is excessively lowered is easily detected by a pressure gauge inserted in the air blowing path.
[0028]
-At the time of shifting to the reduced rate drying period, while reducing the amount of hot air, by using the auxiliary heat source together or increasing the output, it is possible to prevent a decrease in the drying speed and dust scattering.
[0029]
The time-dependent change in the base material moisture content and base material temperature can be obtained by calculation from the hot air temperature, the amount of hot air, and the output of the auxiliary heat source, as in the preheating period. The driver may stop the operation when it is estimated that the desired moisture content has been reached.
[0030]
-A series of calculations, judgments, and control of device operation can be automatically performed by a computer and a sequencer.
[0031]
As described above, only the hot air temperature, the hot air flow and the auxiliary heat source output are controlled, and only the base material temperature is monitored, and the moisture content of the base material over time can be measured without using an expensive non-contact moisture meter. Change can be estimated. And a target drying time and a finished compost moisture content can be set, and a required condition can be calculated | required simply.
[0032]
The method of the present invention is preferably characterized in that slaked lime is mixed into the base material before or during the preheating period to suppress acid odor generated by the base material.
[0033]
-When the base material temperature is maintained at 30 ° C. or higher from the preheating period to the constant rate drying period, organic acid fermentation by microorganisms occurs in any kind of garbage. Even if the degree of fermentation is small, it gives off a very unpleasant acid odor, soaks into the base material, and then continues to give off an acid odor. On the other hand, by adding a small amount of alkaline slaked lime (calcium hydroxide) to the base material, neutralization of the organic acid and increase of the base material pH occur, and the acid odor can be almost completely eliminated. Further, for composting, the higher the pH, the greater the oxygen consumption rate of microorganisms, which is advantageous.
[0034]
It goes without saying that slaked lime is preferably introduced before the start of organic acid fermentation, that is, at the beginning of the preheating period.
[0035]
-Thus, it can be set as the compost which does not emit an unpleasant odor only using cheap and safe slaked lime.
[0036]
In this invention, Preferably, the base material temperature in a constant rate drying period is maintained at 30-60 degreeC, It is characterized by accelerating | stimulating fermentation.
[0037]
Preferably, the method of the present invention is characterized in that fermentation-promoting is promoted by adding a garbage-decomposing microorganism or a substance attached with the microorganism to the base material.
[0038]
-Factors that affect the fermentation required for composting, that is, the decomposition of organic matter by microorganisms, include temperature, pH, oxygen concentration, and moisture content as operable.
I can get lost.
[0039]
In the direct hot air blowing method of the method of the present invention, a large amount of air is supplied into the base material, and the oxygen partial pressure of the water layer in the base material is increased. The moisture content of the base material from the preheating period to the constant rate drying period is about 60-30%. During the preheating period, slaked lime is added and the base material pH is increased. In addition to this, if the base material temperature optimal for fermentation is maintained using the wet bulb temperature, the necessary and optimal conditions for the decomposition of organic substances by microorganisms can be created. If the base material temperature is 30 ° C. or higher, organic substances are decomposed by aerobic or facultative anaerobic bacteria.
You can let them.
[0040]
The relationship between the base material temperature and the organic matter decomposition rate is expressed by the Arrhenius equation. The organic matter decomposition rate is an exponential function of absolute temperature, and the higher the temperature, the higher the organic matter decomposition rate. However, organic matter decomposition is an in vivo enzyme reaction of microorganisms, and the higher the temperature, the more in vivo microorganism enzymes are deactivated and the in vivo proteins including the enzyme are denatured. The temperature range in which both are balanced and the organic matter decomposition rate can be maximized is actually 55-60 ° C. In this temperature range, organic matter decomposition by moderately thermophilic bacteria of the genus Bacillus can be performed. It is mainly carbohydrates that are degraded, and CO2And H2O is generated. This greatly contributes to lowering the C / N ratio of compost.
[0041]
-The moderately thermophilic bacterium of the genus Bacillus is a ubiquitous microorganism and starts to grow if the above conditions are met. Although it is not necessary to add inoculum for the purpose of fermentation, in order to increase the amount of initial bacteria when treating garbage that is almost free of microorganisms, or when treating garbage for the first time, garbage decomposition The microorganism itself or a substance to which the microorganism is attached can be added to the base material to maintain fermentation or to fix the microorganism in the tank.
[0042]
-When adding garbage-decomposing microorganisms themselves, there are no restrictions on the type of use, such as dry cells or culture itself. This is because, even if it is a living cell of a bacterium belonging to the genus Bacillus, even if it is not a vegetative growth cell but a dormant spore, if the above-mentioned conditions are established, it will start to grow rapidly.
[0043]
-Moreover, a culture medium component, a culture method, and a drying method can use a well-known culture medium and method in fermentation engineering, These are not limited. The substance to which the garbage-decomposing microorganisms are attached is not particularly limited, but an already-treated base material itself is suitable.
[0044]
In the present invention, preferably, the base material temperature is kept at 60 to 70 ° C. for 1 hour or more during the rate-decreasing drying period to kill pathogens in the base material, and to perform insecticidal, ovicidal, and weed seed inactivation. It is characterized by doing.
[0045]
・ During the reduced rate drying period, the moisture content of the base material becomes 30% or less and continues to decrease. At such a low water content, the water activity decreases and the microorganisms stop growing. Here, water activity means a = p / ps (a: water activity [−], p: water vapor pressure [Pa], ps: saturated water vapor pressure [Pa]) And represents the degree of water evaporation from the base material.
[0046]
・ Under such low water activity conditions, the temperature of the base material is raised to 60-70 ° C. for 1 hour or more by utilizing the base material temperature rise during the decreasing rate drying period, thereby killing pathogenic bacteria in the base material. , Insecticidal, egg-killing, and weed seed inactivation
Can be easily performed.
[0047]
・ Bacillus bacteria already present as garbage-decomposing microorganisms form dormant spores and do not die.
[0048]
  -In this way, deodorization of organic acid odor during the preheating period, organic matter decomposition and C / N ratio during the constant rate drying period
, Sterilization of harmful microorganisms during the drying period, and good quality compost can be provided.
<Device>
  An apparatus for carrying out the method of the present invention as described above comprises a stirring member having a stirring blade attached to a plurality of rotating shafts extending in a substantially horizontal direction, the rotating shafts being substantially horizontal to each other at a predetermined interval. The stirring member includes a plurality of stirring tanks arranged so as to be parallel to each other, and a hot air supply device, and the stirring member includes a radial stirring blade extending in a radial direction of a rotation plane at a plurality of positions on the rotation shaft. Mounted and on the axis of rotationIn the middle in the axial directionThe tip of at least two radial stirring blades are connected by an axial blade member, and at a position below the deposition surface of the raw material thrown into the stirring tank or the base material added with the base material to the raw garbage When the horizontal direction of the outer side of the tank is 0 ° and the vertical downward direction is 90 ° with respect to the rotation axis, it is provided in a position range of 0 to 90 °, preferably 0 to 60 °. The hot air supply device is connected to the agitation tank so that hot air is supplied to the openings formed in the agitation tank and distributed in a plurality of lateral positions on at least one side wall of the agitation tank or the processing machine and blown into the agitation tank. It is characterized by being.
[0049]
  According to such an apparatus, the base material is mixed while being crushed by the rotation of the stirring member, and at the same time, hot air from the opening is blown directly into the base material. Then, as described in <Method>, garbage is composted. At this time, the device of the present invention is a horizontal device in which the stirring members are arranged in the horizontal direction, so that the base material is not classified by its own weight as in the vertical device, and the base material is mixed by a stirring action that works in the vertical direction. It is caught between the inner wall of the tank and the stirring member, and is crushed by being squeezed and rubbed. Moreover, when it comes to the center area between tanks by rotation of a stirring member, by being pinched | interposed between stirring members, it is squeezed and crushed.Further, the above-described axial wing member ensures the crushing.
  By providing the opening in the above range, hot air cannot be sufficiently blown into the base material depending on the volume of the base material above the horizontal position, and the opening is formed by the base material below the vertical position. The problem of being easily blocked can be avoided, hot air is reliably blown into the base material, and clogging in the opening is reduced. At this time, if a detachable lid-like flange is provided on the front face of the opening outside the tank, even if the opening is closed, the flange can be removed and the opening can be easily cleaned.
  The opening is arranged on at least one side wall of the agitation tank or the processor, but the apparatus of the present invention can be regarded as a completely mixed state as a whole with a plurality of agitation tanks. If the amount of heat is the same, it is possible to dry other tanks other than one tank into which hot air is blown, and the change in moisture content of the base material with time is the same.
[0051]
In constituting the axial wing member, the shape thereof may be a continuous one or a discontinuous shape obtained by dividing the one piece into several parts.
[0052]
The stirring tank is preferably characterized in that an inner bottom surface is formed along a three-dimensional surface that encloses a locus drawn by the tip of the stirring blade when the stirring member rotates. By doing so, the base material is reliably bitten between the stirring tank and the stirring member, and the apparatus configuration includes a plurality of stirring tanks. The contact area and contact time with the inner wall of the tank and the stirring member are increased, and the crushing effect is improved.
[0053]
The plurality of stirring members are preferably characterized in that adjacent members rotate in opposite directions and the rotation direction is reversed with a period. By this stirring method, the base material does not co-rotate with the stirring member, and the mixed state is made uniform.
[0054]
Here, examples of the stirring control target include the rotation speed of the stirring blade, the peripheral speed, and the power required for stirring, but when considering the crushing effect, the rotation speed should be controlled within the range of 0.4 to 3.0 rpm. In this range, 1 rpm is desirable in consideration of the required power.
[0055]
Thus, according to the present invention, garbage can be crushed in a short time without using a crusher and stirring at high speed, and the finished compost can have fine and uniform properties. Moreover, since the specific surface area of the garbage required for water evaporation increases in a short time, it contributes to shortening the base material moisture content reduction time.
[0059]
Preferably, the opening is provided with a penetrating member, and the penetrating member is manually or automatically penetrating at a predetermined time to prevent the opening from being blocked.
[0060]
The agitation tank is preferably characterized by having an auxiliary heat source at or near the bottom, particularly contributing to an increase in inflow heat during the preheating period and the rate-decreasing drying period.
[0061]
A fire extinguishing / smoke eliminating device is preferably arranged in the upper space inside the stirring tank, and the safety of operation is ensured.
[0062]
Furthermore, preferably, an exhaust hole that enables connection of an exhaust pipe is provided at an upper portion of the stirring tank, and a cylindrical net member extends downward in the stirring tank around the exhaust pipe. It is characterized by being provided.
[0063]
Dust does not scatter when the base material moisture content is high, but dust scatters as the moisture content decreases. At that time, the gas containing dust flows near the inner wall of the treatment tank and passes through the mesh body as it is at the stage where the mesh body is not clogged. However, if dust adheres to the network little by little and gradually accumulates and clogs the network, gas will not pass any further, so the flow will flow down the outside of the network and flow around the lower edge of the network. It flows into the mesh body and becomes an upward flow. At that time, since the dust particles have an inertial force due to their own weight, they are lowered and separated from the gas flow, and the gas from which the dust is separated is discharged from the exhaust pipe. In this way, the inhalation of scattered dust is reduced and clogging inside the exhaust pipe can be prevented.
[0064]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 of the accompanying drawings.
[0065]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the apparatus according to the present embodiment. In the processing machine 10 of this embodiment, two agitation tanks 11 and 12 are integrally formed, and a lower space is divided by semi-cylindrical bottom portions 11A and 12A. It is a space. The two bottom portions 11A and 12A extend in a horizontal direction, that is, in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. Horizontal stirring members 13 and 14 are disposed in the lower space, respectively. The agitating members 13 and 14 are rotating shafts 13A and 14A extending in a direction perpendicular to the paper surface at the center position of the arcs forming the bottom portions 11A and 12A, and stirring blades 13B and 13B extending radially from the rotating shafts 13A and 14A. 14B. A plurality of stirring blades 13B and 14B are provided, and are distributed and positioned with a predetermined interval and angle in the circumferential direction and the axial direction. The rotary shafts 13A and 14A are driven by motors 15 and 16 to rotate. In the illustrated example, they are rotating in opposite directions.
[0066]
The agitation tanks 11 and 12 have side wall portions 11B and 12B extending upward from the semi-cylindrical bottom portions 11A and 12A, and lid portions 11C and 12C that allow the upper edges of the side wall portions 11B and 12B to be continuous. Covered by. The stirring tanks 11 and 12 are provided with a plurality of nozzle-like openings 17 and 18 at positions slightly below the boundary positions between the bottom portions 11A and 12A and the side wall portions 11B and 12B. The openings 17 and 18 are formed at equal intervals in a plurality of positions in the lateral direction (parallel to the rotating shafts 13A and 14A) as seen in FIG. 2 (only the opening 17 on one side is shown). Yes. In the present embodiment, a nozzle-like cylindrical member 17A is provided in the opening 17 (the same applies to the opening 18), and a box 19 is attached to the outer surfaces of the stirring tanks 11 and 12 so as to surround the plurality of cylindrical members 17A. It has been. The box 19 is provided with a flange 20 as a lid so as to be detachable. The box 19 can be opened and closed. The box 19 is connected with an air supply pipe 21 for supplying hot air. Temperature detectors 22A and 22B are disposed in the tank.
[0067]
Furthermore, at least one of the two agitation tanks 11 and 12 is provided with an openable / closable inlet 23 for throwing in garbage at the upper portion, and an openable / closable outlet 24 for discharging compost at the side. ing. Further, in the two agitation tanks 11 and 12, as a preferred form, nozzles 25 and 26 are attached to the lid portions 11C and 12C facing downward. A water supply source 28 such as tap water is connected to the nozzles 25 and 26 through a valve 27 provided outside the tank. Further, an exhaust part 29 is provided in the lid parts 11C and 12. The exhaust portion 29 includes an exhaust hole 29A, an exhaust pipe 29B extending inwardly around the exhaust hole 29A, and a cylindrical net 29C that is around the exhaust pipe 29B and is longer than the exhaust pipe 29B.
[0068]
A hot air supply device 30 and a control device 31 are provided outside the agitation tank. The hot air supply device 30 includes a heater 30 </ b> A and a blower 30 </ b> B, and is connected to the openings 17 and 18 of the stirring tanks 11 and 12 by a pipe 32. In the example of FIG. 2, the pipe 32 is connected to the air supply pipe 21 of the box 19, and is connected to the openings 17 and 18 through the box 19. The piping 32 is provided with a temperature detector 33 and a pressure gauge 34, and the blower 30B is provided with an inverter 35 for changing the amount of hot air.
[0069]
The control device 31 is connected to the motors 15 and 16 so as to control the motors 15 and 16 via an inverter 36 for changing the number of revolutions, and the heater 30A and the hot air supply device 30 are controlled. It is connected to the blower 30B through the inverter 35. Further, the output signals of the temperature detectors 22A and 22B in the stirring tanks 11 and 12 and the temperature detector 33 of the pipe 32 are provided to the control device 31, and the control device 31 determines a predetermined signal based on the detector signals. The control signal is issued.
[0070]
Moreover, in this embodiment apparatus, the several panel heaters 37 and 38 are attached to the bottom outer surface of the stirring tanks 11 and 12 as a preferable auxiliary heat source. The operation and output of the auxiliary heat sources 37 and 38 are also controlled by the control device 31.
[0071]
In the present embodiment as described above, the garbage is composted in the following manner.
[0072]
First, the input port 23 of the stirring tank 11 is opened, and garbage is input from here.
[0073]
In the stirring tanks 11 and 12, the stirring members 13 and 14 rotate in opposite directions, and the base material is sufficiently stirred while being crushed by them. Further, hot air from the heater 30A is directly blown into the base material through the openings 17 and 18 to heat the base material. When heating of the base material is not sufficient with hot air alone, the auxiliary heat sources 37 and 38 are also operated to heat the base material supplementarily.
[0074]
As shown in FIG. 3, the base material heated with hot air while being stirred starts from the time of charging, and undergoes fermentation through a preheating period, a constant rate drying period, and a reduced rate drying period, and is composted. The compost is taken out from the outlet 24 in FIG.
[0075]
  From the amount of base material and the initial moisture content of base material,In the state diagramMoisture content and base material temperatureabout,The hot air temperature and the amount of hot air necessary for controlling the change with time can be calculated in advance. Since the base material temperature is determined by the inflow heat amount that is a function of the hot air temperature and the hot air amount, the difference between the calculated value of the base material temperature and the detected value can be corrected by changing the hot air temperature and the hot air amount. The base material temperature detector 22A detects the air volume of the blower 30B in the hot air supply device 30, the temperature of the heater 30A, and the auxiliary heat sources 37 and 38, thereby executing a predetermined process.
[0076]
The stirring speed can be changed by changing the frequency of the inverter 36 to control the speed of the motors 15 and 16. The change in the rotation speed may include intermittent stop and further change in the rotation direction. These are appropriately set according to the condition of the base material so that the base material is crushed and heated uniformly.
[0077]
After the exhaust gas rises in the tank, it moves to the exhaust part 29 along the lid parts 11C and 12C, passes through the cylindrical net 29C, and is discharged from the exhaust hole 29A. The dust contained in the exhaust gas gradually adheres to the cylindrical net 29C when the exhaust gas permeates. Further, when the cylindrical mesh body 29C is clogged, the gas cannot permeate the cylindrical mesh body 29C, so that the flow turns downward and then goes around the lower edge of the cylindrical mesh body 29C. And reaches the exhaust hole 29A through the exhaust pipe 29B. At that time, the dust in the gas falls by its own weight when turning downward and is separated from the gas reaching the exhaust port 29A.
[0078]
When an abnormally high temperature is detected by the temperature detector 22B, water is automatically sprinkled from the nozzles 25 and 26 to extinguish and extinguish the fire in order to prevent the occurrence of a fire or the like.
[0079]
The present invention is not limited to the above-described form. For example, in FIG. 1, an oxygen supply source 39 is connected to the pipe 32, and an excessive amount of oxygen can be appropriately supplied to further promote aerobic fermentation.
[0080]
Next, although it is a stirring member, in addition to the radial direction stirring blades 13B and 14B as seen in FIG. 1, as shown in FIG. 4, the axial direction blade member 13C (which connects these stirring blades 13B and 14B) ( 14C), the base material that tends to adhere to the bottom surface of the stirring tank is scraped off, and stirring and mixing and crushing are also promoted.
[0081]
Next, the positions of the openings 17 and 18 for sending hot air into the tank. In order to send the hot air directly into the base material, the side walls 11B and 12B from the rotary shafts 13A and 14A in FIG. The angle formed by the line drawn from the rotary shafts 13A and 14A toward the openings 17 and 18 positioned below the horizontal line and the reference line is preferably 0 to 90 °, with the horizontal line facing the reference line as the reference line. . Furthermore, it is preferable that it is 0-60 degrees.
[0082]
The openings 17 and 18 may be gradually clogged by the base material in the tank. In order to cope with this, it is preferable to provide a penetrating member so that the opening can be manually penetrated and cleaned at a predetermined time. The penetrating member may be configured so that the openings can be cleaned one by one, or a plurality of openings can be cleaned at the same time.
[0083]
Moreover, in order to suppress the acid odor which a base material emits, slaked lime can be mixed in a base material before a preheating period or a preheating period.
[0084]
In order to promote the fermentation of the base material, the base material temperature during the constant rate drying period is preferably maintained at 30 to 60 ° C. Furthermore, it is good also as accelerating | stimulating fermentation by adding a garbage decomposition microorganism or the substance to which this microorganism adhered to a base material.
[0085]
In order to kill pathogens in the base material and to insulate, kill eggs and inactivate weed seeds, it is effective to keep the base material at 60-70 ° C. for 1 hour or more during the rate of drying. is there.
[0086]
【The invention's effect】
In the present invention, as described above, the garbage or the base material added with the base material is agitated by a horizontal processing machine, and hot air is directly blown into the base material. By such a method, the base material can be uniformly stirred and crushed, and further, the fermentation of the base material can be promoted to be composted. In addition, crushing and stirring are performed uniformly and reliably as compared with the vertical apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a partially broken perspective view showing the opening of the apparatus of FIG. 1 and the vicinity thereof. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a change in state from input of a base material to composting.
FIG. 4 is a perspective view showing a main part of another form of a stirring member.
[Explanation of symbols]
10 processor
11,12 Mixing tank
13, 14 Stirring member
13A, 14A Rotating shaft
13B, 14B stirring blades (radial stirring blades)
13C, 14C Axial wing member
17, 18 opening
25, 26 Fire extinguishing and smoke extinguishing equipment (nozzles)
29 Exhaust section
29A Exhaust hole
29B Exhaust pipe
29C Tubular mesh
30 Hot air supply device

Claims (17)

生ごみもしくは生ごみに基材を加えたものを母材として横型処理機の攪拌槽へ投入し、熱風を直接母材に吹き込むことにより生ごみをコンポスト化する方法において、投入された母材に対して目標乾燥時間と目標仕上がりコンポスト含水率を目標値として設定し、該目標値に対応する熱風温度及び熱風量の条件を定め、予熱期間と、恒率乾燥期間と、減率乾燥期間における、母材温度と母材含水率の経時変化及び湿球温度を予め算出投入された母材の母材温度を検出し、この検出された母材温度にもとづいて、母材温度の算出値と検出値の差を補正するために必要な入熱量を計算し、熱風温度と、熱風量とを制御することを特徴とする生ごみのコンポスト化方法。 A method of the plus substrate to garbage or food waste charged into the stirring tank of horizontal processor as a base material, for composting garbage through write Mukoto blowing the hot air directly preform, the entered mother Set the target drying time and target finished compost moisture content as target values for the material, determine the conditions of hot air temperature and hot air volume corresponding to the target values , preheating period, constant rate drying period, and reduced rate drying period in, previously calculated change with time and a wet-bulb temperature of the base material temperature and the base material moisture content, detects a base material temperature of the entered matrix, based on the detected preform temperature, the base material temperature the heat input required to correct the difference between the calculated value and the detected value is calculated, the hot air temperature and, composting method of garbage and controlling the hot air amount. 攪拌槽が補助熱源を備え、熱風と併せて該補助熱源によっても母材を加熱し、母材検出温度によって上記補助熱源の出力をも制御することを特徴とする請求項1に記載の生ごみのコンポスト化方法。  2. The garbage according to claim 1, wherein the agitation tank includes an auxiliary heat source, the base material is heated by the auxiliary heat source together with the hot air, and the output of the auxiliary heat source is also controlled by the base material detection temperature. Composting method. 恒率乾燥期間から減率乾燥期間への移行を、母材の検出温度の変化により判定することを特徴とする請求項1に記載の生ごみのコンポスト化方法。  The method for composting garbage according to claim 1, wherein the transition from the constant rate drying period to the reduced rate drying period is determined by a change in the detected temperature of the base material. 減率乾燥期間に、熱風量を恒率乾燥期間での熱風量より少なくすることを特徴とする請求項1に記載の生ごみのコンポスト化方法。  2. The method for composting garbage according to claim 1, wherein the amount of hot air is less than the amount of hot air during the constant rate drying period during the rate-decreasing drying period. 予熱期間あるいは該予熱期間前に、母材へ消石灰を混入し、母材が発する酸臭を抑制することを特徴とする請求項1に記載の生ごみのコンポスト化方法。  The method for composting garbage according to claim 1, wherein slaked lime is mixed into the base material before or during the preheating period to suppress acid odor generated by the base material. 恒率乾燥期間での母材温度を30〜60℃に保ち、発酵を促進させることを特徴とする請求項1に記載の生ごみのコンポスト化方法。  The raw material composting method according to claim 1, wherein the temperature of the base material during the constant rate drying period is maintained at 30 to 60 ° C to promote fermentation. 生ごみ分解微生物あるいは該微生物が付着した物質を母材に加え、発酵を促進させることを特徴とする請求項1又は請求項6に記載の生ごみのコンポスト化方法。  The method of composting garbage according to claim 1 or 6, wherein fermentation is promoted by adding garbage-decomposing microorganisms or substances to which the microorganisms are attached to the base material. 減率乾燥期間に、母材温度を60〜70℃に1時間以上保ち、母材中の病原菌を死滅させると共に、殺虫、殺卵、そして雑草種子の不活性化を行うことを特徴とする請求項1に記載の生ごみのコンポスト化方法。  The base material temperature is maintained at 60 to 70 ° C. for 1 hour or more during the rate-decreasing drying period to kill pathogenic bacteria in the base material, and to perform insecticidal, ovicidal, and weed seed inactivation. Item 2. A method for composting garbage according to Item 1. 実質的に水平方向に延びる複数の回転軸に攪拌翼が取りつけられた攪拌部材を、回転軸同士が所定間隔をもって互いに実質的に水平かつ平行となるように配置した複数の攪拌槽と、熱風供給装置とを有し、攪拌部材は、回転軸上の複数位置にて、回転平面の半径方向に延びる半径方向攪拌翼が回転軸に取りつけられ、回転軸上の軸方向中間部における少なくとも二つの半径方向攪拌翼の先端が軸方向翼部材にて連結されており、攪拌槽内に投入された生ごみ又は生ごみに基材が加えられた母材の堆積面以下の位置にて、回転軸に対し槽外側部水平方向を0°そして鉛直下方を90°としたときに、0〜90°の位置範囲になるように、攪拌槽に形成された開口に熱風を供給して攪拌槽内へ吹き込むように上記熱風供給装置が該攪拌槽に接続されていることを特徴とする生ごみのコンポスト化装置。A plurality of agitation members in which agitation blades are attached to a plurality of rotating shafts extending in a substantially horizontal direction, and the rotating shafts are arranged so as to be substantially horizontal and parallel to each other at a predetermined interval, and hot air supply The stirring member has at least two radii in an axially intermediate portion on the rotating shaft, and a radial stirring blade extending in the radial direction of the rotating plane is attached to the rotating shaft at a plurality of positions on the rotating shaft. The tip of the directional stirrer blade is connected by an axial wing member, and is placed on the rotating shaft at a position below the deposition surface of the raw garbage added to the stirring tank or the base material added to the raw garbage. On the other hand, when the horizontal direction of the outer side of the tank is 0 ° and the vertical downward direction is 90 °, hot air is supplied to the opening formed in the stirring tank and blown into the stirring tank so that the position range is 0 to 90 °. The hot air supply device is connected to the stirring tank Composting device garbage, characterized in that there. 攪拌槽は、攪拌部材の回転時に攪拌翼の先端が描く軌跡を包む立体面に沿って内底面が形成されていることを特徴とする請求項9に記載の生ごみのコンポスト化装置。  10. The garbage composting apparatus according to claim 9, wherein the stirring tank has an inner bottom surface formed along a three-dimensional surface that encloses a locus drawn by a tip of the stirring blade when the stirring member rotates. 複数の攪拌部材は隣り合うもの同士が逆方向に回転していることを特徴とする請求項9に記載の生ごみのコンポスト化装置。  The composting apparatus for garbage according to claim 9, wherein adjacent members of the plurality of stirring members are rotating in opposite directions. 複数の攪拌部材は周期をもって回転方向が反転することを特徴とする請求項9又は請求項11に記載の生ごみのコンポスト化装置。  The garbage composting apparatus according to claim 9 or 11, wherein the plurality of agitating members have their rotation directions reversed with a period. 開口の位置範囲が0〜60°であり、攪拌槽あるいは処理機の少なくとも一方の側壁の横方向の複数位置に分布して形成されていることを特徴とする請求項9に記載の生ごみのコンポスト化装置。  The position range of the opening is 0 to 60 °, and is distributed and formed in a plurality of positions in the lateral direction of at least one side wall of the stirring tank or the processing machine. Composting device. 開口は貫通部材が配され、該貫通部材は、手動もしくは自動で所定時に貫通動作することを特徴とする請求項9、又は請求項13に記載の生ごみのコンポスト化装置。  14. The garbage composting apparatus according to claim 9, wherein the opening is provided with a penetrating member, and the penetrating member is manually or automatically penetrating at a predetermined time. 攪拌槽は、底部もしくは底部近傍に補助熱源を備えていることを特徴とする請求項9に記載の生ごみのコンポスト化装置。  The composting apparatus for garbage according to claim 9, wherein the stirring tank has an auxiliary heat source at or near the bottom. 攪拌槽内部の上部空間に消火消煙装置が配設されていることを特徴とする請求項9に記載の生ごみのコンポスト化装置。  10. The garbage composting apparatus according to claim 9, wherein a fire extinguishing and smoke eliminating apparatus is disposed in an upper space inside the stirring tank. 攪拌槽の上部に排気管の接続を可能とする排気孔を有し、該排気管の周囲には攪拌槽内で筒状網体が下方に向けて延出するように設けられていることを特徴とする請求項9に記載の生ごみのコンポスト化装置。  It has an exhaust hole that enables connection of an exhaust pipe at the top of the stirring tank, and a cylindrical net is provided around the exhaust pipe so as to extend downward in the stirring tank. The garbage composting apparatus according to claim 9, wherein the apparatus is a composting apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010079306A (en) * 2001-07-06 2001-08-22 홍순걸 A fermentation and ripeness machine of a kind of fertilizer raw materials that is makes used of food waste as well as organic refuse matter in addition to mineral material
JP5246788B2 (en) * 2009-03-31 2013-07-24 住友大阪セメント株式会社 Method for producing moisture regulator, moisture regulator
DE102014106258A1 (en) * 2014-05-06 2015-11-12 List Holding Ag Device for determining mechanical load conditions on one or more shafts
JP7058413B2 (en) * 2017-03-31 2022-04-22 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 Composting control method
CN112077132B (en) * 2019-06-14 2024-03-12 杭州洁洁环保科技有限公司 Dry-type fermentation biochemical treatment integrated machine and treatment process for garbage
CN111715677B (en) * 2020-07-21 2023-12-19 杭州洁洁环保科技有限公司 Separated biochemical processor and control method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112756378A (en) * 2020-12-31 2021-05-07 中国科学院地理科学与资源研究所 Aerobic fermentation system for kitchen waste
CN112756378B (en) * 2020-12-31 2021-11-05 中国科学院地理科学与资源研究所 Aerobic fermentation system for kitchen waste

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