JP4037233B2

JP4037233B2 - 生物系廃棄物のコンポスト化処理装置

Info

Publication number: JP4037233B2
Application number: JP2002293215A
Authority: JP
Inventors: 述為黄帝; 能史豊田
Original assignee: 成和環境株式会社
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-10-07
Also published as: JP2004123486A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生物系廃棄物を微生物によってコンポスト化処理する装置に関するものである。ここで、「生物系廃棄物」とは、例えば、一般廃棄物に分類される可燃ゴミ、厨芥、し尿等が挙げられ、天然の動植物自身及びその代謝物、並びにそれらの処理残さ等の生物に由来する有機資材の残さのことをいう。
【０００２】
【従来の技術】
生物系廃棄物のコンポスト化処理装置として、上面に生物系廃棄物の投入口が設けられた処理槽と、該処理槽内に回転可能に配設された攪拌羽根と、コンポスト化処理時に前記処理槽内で発生したガスを吸引して回収するためのガス吸引回収装置と、該ガス吸引回収装置で吸引回収されたガスを脱臭するための脱臭装置とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。ここで、「コンポスト化」とは、投入口から処理槽内に投入された生物系廃棄物を攪拌羽根により攪拌させながら、微生物の作用によって生化学反応を進行させて、上記生物系廃棄物に含まれる有機物を二酸化炭素と水とに分解して、肥料及び土地改良材として有効な農業用製品にすることをいう。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−３９８４８号公報
【０００４】
ところで、コンポスト化の過程では、微生物が生物系廃棄物を分解する副産物として、臭気（悪臭）性のガスが生成する。この臭気性ガスは、他の二酸化炭素等の生成ガスや余剰の空気等と共に、生物系廃棄物処理装置から大気中に放出され、環境に著しく影響し、周辺住民に多大な不快感を与える。前記臭気性ガスの代表例としては、生物系廃棄物が主に厨芥であれば、その蛋白質成分の含量に応じて発生するアンモニアガスが挙げられるが、実際は、生物系廃棄物の種類に応じて様々な臭気性ガスが生成すると想定されている。よって、通常の生物系廃棄物処理装置には、内部で発生したガスを吸引回収する装置と、該ガス吸引回収装置によって回収されたガス内の臭気成分を除去した後に大気中に放出する脱臭装置とが設けられている。
【０００５】
ところが、投入口が蓋体により閉塞されている間は、処理槽内で発生した臭気性ガスは、前記ガス吸引回収装置により吸引回収されて、脱臭装置の部分まで導かれるために、そのまま大気中に放出されることはない。しかし、投入口を閉塞している蓋体を開いて、被処理物である生物系廃棄物を処理槽内に投入する際には、開口状態の投入口から臭気性ガスが大気中にそのまま放出されてしまう。被処理物の投入は、処理槽内におけるコンポスト化処理の進行に応じて、所定時間毎に行われるので、大気中にそのまま放出される臭気性ガスの累積量は、相当な量に達するために、これを防止する方策が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記構成の生物系廃棄物のコンポスト化処理装置において、被処理物の投入時に投入口を開いた場合に、処理槽内の臭気性ガスがそのまま大気中に放出されるのを防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項１の発明は、上面に生物系廃棄物の投入口が蓋体により開閉可能に設けられた処理槽と、該処理槽内に回転可能に配設された攪拌羽根と、コンポスト化処理時に前記処理槽内で発生したガスを吸引して回収するためのガス吸引回収装置とを備えたコンポスト化処理装置であって、前記処理槽の投入口の内側には、当該投入口の全周縁の少なくとも一部に沿って吸引パイプが配置され、当該吸引パイプには、前記投入口の周縁に沿った方向に所定間隔をおいて多数の吸引孔が、前記投入口の開口面に対して前記処理槽の内側であって、しかも前記投入口の内部を向いた方向に形成され、前記吸引パイプは、連結パイプを介して前記ガス吸引回収装置と連結されて、前記ガス吸引回収装置の吸引力が及ぶ構成になっていることを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明によれば、処理槽の投入口の内側に当該投入口の全周縁の少なくとも一部に沿って配置された吸引パイプには、前記投入口の周縁に沿った方向に所定間隔をおいて形成された多数の吸引孔が前記投入口の開口面に対して前記処理槽の内側を向き、しかも前記投入口の内部を向いた方向に形成され、前記吸引パイプは、ガス吸引回収装置と連結パイプを介して連結されて、当該ガス吸引回収装置の吸引力が及んでいるため、前記投入口の部分には、吸引パイプに設けられた多数の吸引孔を通して吸引力が及んでいる。このため、生物系廃棄物の投入時に蓋体を開いて投入口を開口させた場合には、前記投入口を通って大気中に排出されようとする臭気性ガスは、前記吸引パイプの各吸引孔を通って当該吸引パイプ内に吸引回収される。このため、臭気性ガスがそのまま大気中に放出されるのが防止される。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記吸引パイプは、処理槽の投入口の全周縁に沿って配置されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明によれば、開口の全周縁に沿って吸引パイプが配置されているために、投入口の開口の全域にほぼ均等に吸引力が及ぶ。このため、投入口の開口時において、内部の臭気性ガスが大気中に放出されるのを一層効果的に防止できる。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記吸引パイプに設けられた多数の吸引孔のうち断面視において対向する各吸引孔は、前記投入口の開口面に対して同一角度で交差するように形成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の上記作用効果に加えて、断面視において前記投入口の中心部に対しても最も効果的に吸引力が及ぶので、前記投入口を通して大気中に放出されようとする臭気性ガスを最も効果的に吸引回収できる。この結果、請求項２の発明の上記作用効果が最も効果的に奏される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。図１は、本発明に係るコンポスト化処理装置Ａの正面断面図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線断面図であり、図３は、コンポスト化処理装置Ａ及び脱臭装置Ｃの配置を示す平面図であり、図４は、図２の投入口１６の部分の拡大図であり、図５は、吸引パイプＰ₁の拡大斜視図である。図３に示されるように、コンポスト化処理装置Ａの背面側には、該処理装置Ａ内で発生して吸引回収した臭気性ガスを脱臭するための脱臭装置Ｃが配設され、前記コンポスト化処理装置Ａ内で発生した臭気性ガスは、ガス吸引回収装置Ｂを介して脱臭装置Ｃに導かれる。
【００１４】
まず、コンポスト化処理装置Ａは、処理槽１の中心部に、中空構造の回転軸２が水平に配置されて、その両端部は、前記処理槽１の外側に配置された一対の軸受３で回転可能に支持されている。回転軸２には、螺旋状の攪拌羽根４が一体に取付けられていて、その両端部には、複数本のアーム５を介して支持リング６が一体に取付けられている。この一対の支持リング６には、送気管７が前記回転軸２と平行に支持されていると共に、一対の支持リング６における前記送気管７と位相が１８０°異なる部分は連結ロッド８で連結されて、一対の支持リング６の連結剛性が高められている。送気管７の内側（配置状態で回転軸２の側を向く側）には、多数の空気噴出孔７ａ（図２参照）が軸方向に沿って所定間隔をおいて設けられている。また、中空構造の回転軸２と送気管７とは、該回転軸２の軸直角方向に配置された中空構造の２本の連結送気管９を介して連結されている。一方、回転軸２の一端部には、ブロワ１１が連結されていて、該ブロワ１１から送られた空気は、中空構造の回転軸２及び２本の連結送気管９を介して送気管７に送られて、これに設けられた多数の空気噴出孔７ａから回転軸２の側に向けて空気が噴出される構成になっている。
【００１５】
また、回転軸２の他端部に取付けられた被動スプロケット１２と、駆動モータ１３の駆動軸１３ａに取付けられた駆動スプロケット１４とは、チェーン１５を介して連結され、前記回転軸２は、駆動モータ１３の駆動力により所定方向に低速回転される構成になっている。このため、後述の投入口１６から処理槽１内に投入された生物系廃棄物（被処理物）Ｋは、攪拌羽根４の作用によりゆっくりと回転させられながら、その処理が行われる。なお、攪拌羽根４は、螺旋状となっていて、その回転により生物系廃棄物Ｋは回転軸２の一方側に僅かに移送されるため、攪拌羽根４は、所定時間毎に逆回転させる。
【００１６】
また、生物系廃棄物Ｋのコンポスト化処理時に処理槽１内で発生した臭気性ガスは、ガス吸引回収装置Ｂにより吸引回収されて、脱臭装置Ｃに導かれる。このガス吸引回収装置Ｂは、処理槽１の投入口１６の周縁部に配置された方形枠状の吸引パイプＰ₁と、該吸引パイプＰ₁と脱臭装置Ｃとを連結する連結パイプＰ₂とで構成される。処理槽１の正面側には、傾斜面部１ａが設けられていて、該傾斜面部１ａに方形状の投入口１６が斜上方を向いて設けられ、該投入口１６は、生物系廃棄物Ｋの投入時を除いて、その斜上端部にヒンジ連結された蓋体１７により閉塞されている。この投入口１６の内側には、その周縁に沿って吸引パイプＰ₁が固定配置され、該吸引パイプＰ₁は、処理槽１の上板部の内面に沿って配置された連結パイプＰ₂を介して吸引ファン１８に連結されている。
【００１７】
また、吸引パイプＰ₁の全体形状は、投入口１６の形状に対応した方形枠状をなしていて、配置状態において内側（前記回転軸２と対向する側）になる部分には、その周方向に沿って所定間隔をおいて多数の吸引孔１９が設けられている。即ち、吸引パイプＰ₁は、図５に示されるように、両端部が軸心に対して４５°の角度で切断された４本の等長のパイプ単体２１が方形枠状に配置されて、その接続部が溶接等により一体に連結されることにより構成される。また、図４に示されるように、吸引パイプＰ₁に設けられた多数の吸引孔１９の投入口１６の開口面に対する角度（θ）は、略３０°程度であることが望ましい。ここで、投入口１６の開口面に対する吸引孔１９の形成角度（θ）を上記のように選択することにより、図２に示されるように、投入口１６の中心部に対しても吸引気流が効果的に作用して、蓋体１７を開いた際に、処理槽１内の臭気性ガスは、吸引パイプＰ₁に効果的に吸引回収されて、そのまま投入口１６から大気中に放出されるのを防止できる。
【００１８】
また、吸引パイプＰ₁には、連結パイプＰ₂を介して吸引ファン１８の吸引力が及んでいるため、投入口１６の部分には、常時吸引気流が発生している。よって、ほぼ密閉状態の処理槽１内において生物系廃棄物Ｋの処理時に発生した臭気性ガスは、吸引パイプＰ₁に吸引されて脱臭装置Ｃに導かれると共に、蓋体１７を開いて投入口１６から処理槽１内に生物系廃棄物Ｋを投入する際に、開口状態の投入口１６から大気中に流出しようとする臭気性ガスは、この投入口１６の全域に及んでいる吸引気流によって吸引パイプＰ₁に吸引されて、臭気性ガスが大気中に放出されるのを防止している。
【００１９】
また、処理槽１を構成する一方の側板部１ｂにおける前記回転軸２よりも下方の部分には、処理時における処理槽１内の温度及び水分を検出するための各センサー２２，２３を有するセンサー筒Ｇが取付けられていて、その処理状態が遠隔にて監視可能になっている。更に、処理槽１の周壁部１ｄにおける他方の側板部１ｃに近い部分であって、回転軸２よりも下方の部分には、コンポスト化処理を終えた農業用製品（コンポスト化製品）を処理槽１内から排出するための排出口２４が設けられている。なお、図１ないし図３において、２５は、処理槽１等の各種装置を載せている台板を示す。
【００２０】
そして、生物系廃棄物Ｋをコンポスト化処理するには、その特性に応じてコンポスト化に適するように所定の調整を施された生物系廃棄物Ｋを、処理槽１の投入口１６から内部に投入して、所定の撹拌条件に従って均一に混合する。コンポスト化するのに必要な酸素を含む空気を、前記ブロワ１１、中空の回転軸２、同じく中空の連結送気管９及び送気管７を介して、処理槽１の内部に送気して、コンポスト化反応を開始させる。前記送気管７は、撹拌中を除いて処理槽１の最底部に配置するように設定されており、生物系廃棄物Ｋの内部に所定流量の空気を確実に送気して、酸素を供給することにより活発な微生物の活動が維持される。
【００２１】
このようにして、生物系廃棄物Ｋのコンポスト化が開始して順調に進行すると共に、処理槽１の内部では、微生物の活動によって生物系廃棄物Ｋが分解されることにより水や二酸化炭素、或いはそれらに加えて生成する臭気性ガス等が発生し、処理槽１の内部の温度が５０℃から６０℃程度にも上昇する。そして、生物系廃棄物Ｋ自体に多量に含まれている水分が気化して水蒸気も発生する。これらのコンポスト化処理の結果、生成された臭気性ガスや、温度上昇に伴って気化した水蒸気、処理槽１内に送気される余剰の空気等のガス、更に生物系廃棄物Ｋが粉砕されてゴミ状となった粉塵類が混合された状態で、前記投入口１６の周縁部に取り付けられた吸引パイプＰ₁に吸引回収された後に、連結パイプＰ₂を介して、吸引ファン１８の吸引力によって前記脱臭装置Ｃの側に吸引される。
【００２２】
また、脱臭装置Ｃは、処理槽１内で発生した臭気性ガスに含まれる水蒸気を凝縮により除去する凝縮処理装置３１と、該凝縮処理装置３１により水蒸気を除去された臭気性ガスに含まれるアルカリ性ガスを硫酸溶液で中和処理する中和処理装置３２と、該中和処理装置３２による処理時に臭気性ガスに僅かに含まれることとなった硫酸溶液を噴霧水中で溶解除去する酸性溶液除去装置３３と、臭気性ガスに含まれる残余の臭気分を活性炭に吸着させて除去する吸着処理装置３４とから成って、上記した各装置３１，３２，３３，３４が、上記順序で連結されている。そして、吸着処理装置３４で最終処理されたガス内には、臭気分は殆ど含まれておらず、そのまま大気中に放出される。
【００２３】
なお、上記したように、蓋体１７を開いて投入口１６を開口した場合に、この開口から臭気性ガスが大気中に放出されるのを防止するために、前記投入口１６の内側に、その開口に臨むようにして周縁部に配置された吸引パイプＰ₁は、投入口１６に対して上記のように配置されているために、この吸引パイプＰ₁は、処理槽１内に生物系廃棄物Ｋを投入する場合において全く障害とならない。
【００２４】
また、上記実施形態では、吸引パイプＰ₁は、投入口１６の開口の全周縁に沿って配置されていて、その形状は、投入口１６の形状に対応した方形フレーム状をなしており、投入口１６の開口の全域に亘ってほぼ均等に吸引気流が及ぶことになる。よって、蓋体１７を開いて投入口１６を開口させた場合に、処理槽１内の臭気性ガスが大気中に放出されるのを最も効果的に防止できる利点がある。しかし、本発明においては、投入口１６の開口の周縁の一部のみに吸引パイプを配置して、投入口１６を開口させた際に、処理槽１内の臭気性ガスが大気中に放出されるのを防止することもできる。具体的には、投入口１６の形状が長方形状である場合に、対向する各長辺の側の周縁に２本の吸引パイプを平行に配置する構成であり、この２本の吸引パイプは、吸引ファン１８よりも上流側で合流されて１本となる構成である。この構成は、異なる方向の複数の気流の干渉がなくなる点に特徴を有し、投入口１６の開口には、ほぼ均等に吸引気流が及ぶこととなる。更に、長方形状の投入口１６の長辺側の１辺のみの周縁に沿って１本の吸引パイプを配置して、投入口１６の開口に吸引気流を及ぼす構成にすることも可能である。
【００２５】
また、投入口の開口の全周縁に沿って吸引パイプを配置する場合には、吸引パイプの全体形状は、当然に投入口の形状に倣って定められるものであるため、例えば、投入口が円形の場合には、これに対応して、吸引パイプの形状も円形となる。
【００２６】
また、上記実施形態は、回転軸２に、これと平行に送気管７が一体に取付けられて一体回転するために、処理槽１に収容された生物系廃棄物Ｋに対しては、周方向の全方向から送気可能となって、前記生物系廃棄物Ｋの全ての部分に対してほぼ均一に空気が送られる利点があるが、処理槽１の底部に送気管が固定配置された構成の処理装置に対しても、本発明は実施可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係るコンポスト化処理装置は、処理槽の投入口の内側に当該投入口の全周縁の少なくとも一部に沿って配置された吸引パイプには、前記投入口の周縁に沿った方向に所定間隔をおいて形成された多数の吸引孔が前記投入口の開口面に対して前記処理槽の内側を向き、しかも前記投入口の内部を向いた方向に形成され、前記吸引パイプは、ガス吸引回収装置と連結パイプを介して連結されて、当該ガス吸引回収装置の吸引力が及んでいるため、前記投入口の部分には、吸引パイプに設けられた多数の吸引孔を通して吸引力が及んでいる。このため、生物系廃棄物の投入時に蓋体を開いて投入口を開口させた場合には、前記投入口を通って大気中に排出されようとする臭気性ガスは、前記吸引パイプの各吸引孔を通って当該吸引パイプ内に吸引回収されるため、臭気性ガスがそのまま大気中に放出されるのが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンポスト化処理装置Ａの正面断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】コンポスト化処理装置Ａ及び脱臭装置Ｃの配置を示す平面図である。
【図４】図２の投入口１６の部分の拡大図である。
【図５】吸引パイプＰ₁の拡大斜視図である。
【符号の説明】
Ａ：コンポスト化処理装置
Ｂ：ガス吸引回収装置
Ｃ：脱臭装置
Ｋ：生物系廃棄物（被処理物）
Ｐ₁：吸引パイプ
Ｐ₂：連結パイプ
１：処理槽
４：攪拌羽根
１６：投入口
１７：蓋体
１９：吸引孔
２１：パイプ単体

Claims

上面に生物系廃棄物の投入口が蓋体により開閉可能に設けられた処理槽と、該処理槽内に回転可能に配設された攪拌羽根と、コンポスト化処理時に前記処理槽内で発生したガスを吸引して回収するためのガス吸引回収装置とを備えたコンポスト化処理装置であって、
前記処理槽の投入口の内側には、当該投入口の全周縁の少なくとも一部に沿って吸引パイプが配置され、当該吸引パイプには、前記投入口の周縁に沿った方向に所定間隔をおいて多数の吸引孔が、前記投入口の開口面に対して前記処理槽の内側であって、しかも前記投入口の内部を向いた方向に形成され、
前記吸引パイプは、前記ガス吸引回収装置と連結パイプを介して連結されて、前記ガス吸引回収装置の吸引力が及ぶ構成になっていることを特徴とする生物系廃棄物のコンポスト化処理装置。
前記吸引パイプは、処理槽の投入口の全周縁に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の生物系廃棄物のコンポスト化処理装置。
前記吸引パイプに設けられた多数の吸引孔のうち断面視において対向する各吸引孔は、前記投入口の開口面に対して同一角度で交差するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の生物系廃棄物のコンポスト化処理装置。