JP4701351B2 - Organic waste treatment equipment - Google Patents

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Description

この発明は、生ごみ等の有機性廃棄物を微生物によって分解させて処理する有機性廃棄物処理装置に関する。   The present invention relates to an organic waste treatment apparatus for decomposing and treating organic waste such as garbage with microorganisms.

可燃ごみの4割を占める飲食物の残滓等の有機性廃棄物、いわゆる生ごみの処理は、以前より他の可燃ごみとともに焼却処理されることが多かったが、水分を多く含有しているため、多量の化石燃料を消費するばかりか、燃焼温度の低下に伴って発生するダイオキシンが問題となった。このため、生ごみの処理方法としては、微生物を活用し、有機物を二酸化炭素、水、無機物に分解することで処理する方法が、省資源・無公害の観点から注目されるようになってきた。   Organic waste such as food and beverage residues that account for 40% of combustible waste, so-called raw garbage treatment, was often incinerated with other combustible waste, but it contains a lot of moisture. In addition to consuming a large amount of fossil fuel, dioxins generated as the combustion temperature decreases became a problem. For this reason, a method for treating garbage by utilizing microorganisms and decomposing organic substances into carbon dioxide, water, and inorganic substances has come to attract attention from the viewpoint of resource saving and pollution-free. .

そこで、近年、生ごみを始めとする有機性廃棄物の処理において、微生物を活用した有機性廃棄物処理装置が利用されるようになってきた。そして、従来、このような有機性廃棄物処理装置としては、特許文献1に示すようなものが提案されている。この特許文献1の有機廃棄物処理装置では、有機廃棄物貯蔵室(破砕槽)で有機廃棄物を破砕し、該破砕された有機廃棄物をスクリューによって発酵分解室(発酵槽)に供給し、該供給された有機廃棄物を該発酵分解室内の微生物とともに攪拌して分解処理している。
特開2004−25170号公報
Therefore, in recent years, organic waste treatment apparatuses using microorganisms have been used in the treatment of organic waste including garbage. And conventionally, as such an organic waste disposal apparatus, the one shown in Patent Document 1 has been proposed. In the organic waste processing apparatus of Patent Document 1, organic waste is crushed in an organic waste storage chamber (crushing tank), and the crushed organic waste is supplied to a fermentation decomposition chamber (fermentor) by a screw. The supplied organic waste is decomposed by stirring together with microorganisms in the fermentation decomposition chamber.
JP 2004-25170 A

ところが、特許文献1に記載された有機廃棄物処理装置では、有機廃棄物を破砕してから発酵分解室に供給しているものの、有機廃棄物貯蔵室での有機廃棄物の破砕が不十分である場合には、発酵分解室内での有機廃棄物の処理効率が低下するという問題があった。特に水分が多い有機性廃棄物などでは、一旦破砕したものでも発酵槽で再び大きな塊状になるといくら攪拌しても、塊の中心部では好気性菌の活動が低下して、嫌気性菌が優位になる。嫌気性菌による分解では比較的悪臭を発生しやすいという問題があった。   However, in the organic waste treatment apparatus described in Patent Document 1, the organic waste is crushed and then supplied to the fermentation decomposition chamber, but the organic waste is not sufficiently crushed in the organic waste storage chamber. In some cases, there is a problem that the processing efficiency of organic waste in the fermentation decomposition chamber decreases. Especially for organic waste with a lot of water, even if it is once crushed, it becomes agglomerated again in the fermenter, no matter how much it is stirred, the activity of aerobic bacteria decreases at the center of the mass, and anaerobic bacteria predominate become. The degradation by anaerobic bacteria has a problem that it is relatively easy to generate a bad odor.

本発明は、このような課題に着目してなされたものである。その目的とするところは、有機性廃棄物の処理効率を向上することが可能な有機性廃棄物処理装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems. An object of the invention is to provide an organic waste processing apparatus capable of improving the processing efficiency of organic waste.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、投入された有機性廃棄物を破砕し、該有機性廃棄物と菌床とが混合される破砕槽と、該破砕槽で破砕された前記有機性廃棄物と前記菌床との混合物を移入して分解させる発酵槽と、前記発酵槽で分解された有機性廃棄物を再び前記破砕槽へ戻す搬送手段と、前記有機性廃棄物が分解される際に発生する分解熱を前記発酵槽の一部から他部へ伝導させる熱交換手段とを備え、前記熱交換手段は、前記分解熱が熱交換される熱媒体を有し、該熱媒体と前記有機性廃棄物との間で熱交換が行われるように構成され、前記発酵槽は、前記有機性廃棄物が分解される複数の発酵分室と、前記熱媒体が充填される熱交換室とを備えており、前記発酵分室と前記熱交換室とは、熱伝導性を有する隔壁によって隔絶されており、前記各発酵分室は、前記破砕槽側から順番に前記混合物が移送されるように配置されて前記各発酵分室は、前記破砕槽側から順番に前記混合物が移送されるように配置されており、前記熱交換室は、前記各発酵分室に沿って前記破砕槽側から前記混合物の移送方向下流側へと形成されており、前記熱交換室の内部において前記熱媒体が前記破砕槽側から下流側へと流通することで、前記熱媒体を介して最も破砕槽側の発酵分室で発生した前記分解熱その他の発酵分室に伝達されることを要旨とする。
上記構成によれば、単に有機性廃棄物が循環するだけでなく、有機性廃棄物の破砕と分解とが繰り返し行われるため、該有機性廃棄物の処理効率を向上することが可能となる。また、分解熱が最も破砕槽側の発酵分室(高い温度の部分)から他の発酵分室(低い温度の部分)へ伝導(移動)される。このため、早く発酵が開始した部分で生じた熱により、他の部分の菌床の微生物が満遍なく活性化され、有機性廃棄物が効率よく分解されるようになる。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a method of crushing an input organic waste, a crushing tank in which the organic waste and a fungus bed are mixed, and a crushing tank. A fermenter for transferring and decomposing a mixture of the crushed organic waste and the fungus bed, a conveying means for returning the organic waste decomposed in the fermenter to the crusher again, and the organic Heat exchange means for conducting heat of decomposition generated when the waste is decomposed from a part of the fermenter to another part, and the heat exchange means has a heat medium for heat exchange of the decomposition heat. And heat exchange is performed between the heat medium and the organic waste, and the fermenter is filled with a plurality of fermentation compartments in which the organic waste is decomposed and the heat medium. The fermentation compartment and the heat exchange chamber are partition walls having thermal conductivity. Thus, the fermentation compartments are arranged so that the mixture is transferred in order from the crushing tank side, and the fermentation compartments are transferred in order from the crushing tank side. The heat exchange chamber is formed from the crushing tank side to the downstream side in the transfer direction of the mixture along each fermentation compartment, and the heat medium is inside the heat exchange chamber. by flowing to the downstream side from the crushing chamber side, and summarized in that the decomposition heat generated by the fermentation compartment of the most crushing chamber side through the heat medium is transferred to the other fermentation compartment.
According to the above configuration, not only the organic waste circulates but also the organic waste is crushed and decomposed repeatedly, so that the processing efficiency of the organic waste can be improved. Further, the heat of decomposition is conducted (moved) from the fermentation compartment (high temperature portion) closest to the crushing tank to the other fermentation compartment (low temperature portion). For this reason, the heat generated in the part where the fermentation has started earlier activates the microorganisms in the other part of the fungus uniformly, and the organic waste is efficiently decomposed.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記熱交換手段は、前記複数の発酵分室に対応して隔壁によって仕切られた複数の熱交換分室と、該複数の熱交換分室に充填された熱媒体を他の熱交換分室と流通を許容若しくは禁止する制御手段とを備えたことを要旨とする。上記構成によれば、各発酵槽の発熱状態に応じて制御手段により熱交換を制御することができるため、最適な温度管理を行い有機性廃棄物が効率よく分解されるようになる。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1 , wherein the heat exchange means includes a plurality of heat exchange compartments partitioned by partition walls corresponding to the plurality of fermentation compartments , and the plurality of heat exchanges. The gist is that the heat medium filled in the compartment is provided with a control means for permitting or prohibiting the circulation of the heat medium with another heat exchange compartment. According to the said structure, since heat exchange can be controlled by a control means according to the heat_generation | fever state of each fermenter, optimal temperature management is performed and organic waste comes to be decomposed | disassembled efficiently.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記複数の熱交換分室に充填された熱媒体の流通を促進する熱媒体流通手段を備えたことを要旨とする。上記構成によれば、熱媒体流通手段により各熱交換分室における熱交換の促進をすることで、発酵における分解熱の有効利用をはかることができるようになる。 The gist of the invention described in claim 3 is the invention according to claim 2 , further comprising a heat medium circulation means for promoting the circulation of the heat medium filled in the plurality of heat exchange compartments. According to the said structure, it becomes possible to aim at the effective utilization of the decomposition heat | fever in fermentation by accelerating | stimulating the heat exchange in each heat exchange compartment by a heat-medium distribution | circulation means.

本発明によれば、有機性廃棄物の処理効率を向上することが可能な有機性廃棄物処理装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic waste processing apparatus which can improve the processing efficiency of organic waste can be provided.

以下、本発明を具体化した実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。なお、実施形態の記載においては、特に説明がない限り、以下の記載における上下方向、前後方向及び左右方向は、図1を基準とする。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described below with reference to FIGS. In the description of the embodiment, unless otherwise specified, the vertical direction, the front-rear direction, and the horizontal direction in the following description are based on FIG.

図1に示すように、消滅型の有機性廃棄物処理装置11は、投入された生ごみ等の有機性廃棄物を破砕し、該有機性廃棄物と菌床とが混合される破砕槽12と、破砕槽12で破砕された前記有機性廃棄物と菌床との混合物を発酵分解させる発酵槽13とを備えている。   As shown in FIG. 1, the extinguishing type organic waste processing apparatus 11 crushes organic waste such as garbage that has been input, and a crushing tank 12 in which the organic waste and the fungus bed are mixed. And a fermenter 13 for fermenting and decomposing a mixture of the organic waste and the fungus bed crushed in the crusher 12.

図1及び図2に示すように、破砕槽12は、厚さが20〜25mmの強固な鉄板から構成され、上下方向に延びる略長四角筒状で、その上端の開口は有機性廃棄物及び菌床を投入するための投入口12aとされている。破砕槽12の上端には、略四角板状の蓋体14が設けられており、この蓋体14により投入口12aが開閉自在となっている。破砕槽12の下端部には、前後方向において下方に向かって幅狭となるテーパ部12bが設けられている。このテーパ部12bの下端の開口は、破砕された有機性廃棄物と菌床との混合物を排出するための排出口12cとされており、排出口12cには複数の網目を有するメッシュ部材15が設けられている。すなわち、排出口12cは、メッシュ部材15によって覆われている。このメッシュ部材15の1つの網目は、処理の対象とする有機性廃棄物や菌の種類や環境に異なるが、ここでは、四角形状(略正方形状)の1つの網目の対角線の長さは所定値(本実施形態では10〜15mm程度)になるように設定されている(図5参照)。なお、メッシュ部材15は、有機性廃棄物が押しつけられるため、金属等の剛性の高い材料よりなっている。   As shown in FIG.1 and FIG.2, the crushing tank 12 is comprised from the strong iron plate whose thickness is 20-25 mm, and is the substantially long square cylinder shape extended in an up-down direction, The opening of the upper end is organic waste and It is set as the insertion port 12a for inputting a fungus bed. A substantially square plate-like lid 14 is provided at the upper end of the crushing tank 12, and the inlet 12 a can be opened and closed by the lid 14. At the lower end of the crushing tank 12, a tapered portion 12b that is narrowed downward in the front-rear direction is provided. The opening at the lower end of the tapered portion 12b is a discharge port 12c for discharging a mixture of the crushed organic waste and the fungus bed, and a mesh member 15 having a plurality of meshes is formed in the discharge port 12c. Is provided. That is, the discharge port 12 c is covered with the mesh member 15. One mesh of the mesh member 15 differs depending on the type and environment of organic waste and bacteria to be processed, but here, the length of the diagonal line of one square (substantially square) mesh is predetermined. It is set to be a value (about 10 to 15 mm in this embodiment) (see FIG. 5). Note that the mesh member 15 is made of a highly rigid material such as metal because organic waste is pressed against it.

テーパ部12bの下端(排出口12c)には、下方に向かって延びる幅狭部12dが設けられており、幅狭部12dの下端は、左右方向に延びる第1スクリューコンベア16の左端部に上側から接続されている。この場合、破砕槽12内と第1スクリューコンベア16内とは、互いに連通している(図3参照)。   A narrow portion 12d extending downward is provided at the lower end (discharge port 12c) of the taper portion 12b. The lower end of the narrow portion 12d is located above the left end portion of the first screw conveyor 16 extending in the left-right direction. Connected from. In this case, the crushing tank 12 and the first screw conveyor 16 communicate with each other (see FIG. 3).

破砕槽12内において、上下方向における中央部には、左右方向に延びる第1破砕手段としての円柱状の第1ローラ17と、この第1ローラ17よりも径が小さい第1破砕手段としての円柱状の第2ローラ18とが前後方向に並設されている。第1ローラ17及び第2ローラ18は、左右方向に延びる第1軸17a及び第2軸18aによってそれぞれ破砕槽12に軸着されている。この場合、第1ローラ17が前方側に配置され、第2ローラ18が後方側に配置されており、これら第1及び第2ローラ17,18はともに、破砕槽12内のほぼ左右方向の幅一杯まで延びている(図3参照)。従って、破砕槽12の上方の開口は、第1及び第2ローラ17,18により、その2つのローラの間隙以外が覆われ、蓋状に構成されている。このため、一旦破砕槽12の内部に投入された有機性廃棄物は外部に飛び出すことはない。   In the crushing tank 12, a columnar first roller 17 serving as a first crushing means extending in the left-right direction and a circle serving as a first crushing means having a smaller diameter than the first roller 17 are provided at the center in the vertical direction. A columnar second roller 18 is juxtaposed in the front-rear direction. The first roller 17 and the second roller 18 are respectively attached to the crushing tank 12 by a first shaft 17a and a second shaft 18a extending in the left-right direction. In this case, the first roller 17 is disposed on the front side, the second roller 18 is disposed on the rear side, and both the first and second rollers 17 and 18 have a substantially horizontal width in the crushing tank 12. It extends to the full (see FIG. 3). Therefore, the opening above the crushing tank 12 is covered with the first and second rollers 17 and 18 except for the gap between the two rollers, and is configured as a lid. For this reason, the organic waste once thrown into the crushing tank 12 does not jump out.

両軸17a,18aの左端部は、破砕槽12の左壁12eを貫通して破砕槽12の外部にそれぞれ突出しており、それらの先端は、第1モータ19及び第2モータ20にそれぞれ接続されている。そして、第1モータ19の駆動により、第1軸17aを介して第1ローラ17が第1軸17aを中心に左側から見て反時計回りに回転され、第2モータ20の駆動により、第2軸18aを介して第2ローラ18が第2軸18aを中心に左側から見て時計回りに回転されるようになっている。第1ローラ17及び第2ローラ18が回転される場合、これらの回転数が互いに同じ(毎分30回転程度)になるように両モータ19,20の駆動速度が設定されている。   The left end portions of both shafts 17a and 18a penetrate the left wall 12e of the crushing tank 12 and project outside the crushing tank 12, and their tips are connected to the first motor 19 and the second motor 20, respectively. ing. When the first motor 19 is driven, the first roller 17 is rotated counterclockwise as viewed from the left about the first shaft 17a via the first shaft 17a. The second roller 18 is rotated clockwise around the second shaft 18a as viewed from the left side via the shaft 18a. When the first roller 17 and the second roller 18 are rotated, the driving speeds of both the motors 19 and 20 are set so that their rotational speeds are the same (about 30 revolutions per minute).

図4(a)に示すように、第1ローラ17の周面には、その周方向へ第1軸17aと平行に延びる複数の第1凸条17bが互いに等間隔になるように並設されている。また、図4(b)に示すように、第2ローラ18の周面には、その周方向へ第2軸18aと平行に延びる複数の第2凸条18bが互いに等間隔になるように並設されている。そして、図2に示すように、第1凸条17bと第2凸条18bとが水平位置で対向したとき、すなわち第1凸条17bと第2凸条18bとが最も接近したときの距離Aは、10mm以下に設定されている。但し、距離Aは、0よりも大きい。   As shown in FIG. 4A, a plurality of first ridges 17b extending in parallel with the first shaft 17a in the circumferential direction are arranged in parallel on the circumferential surface of the first roller 17 so as to be equidistant from each other. ing. Further, as shown in FIG. 4B, a plurality of second ridges 18b extending in parallel with the second shaft 18a in the circumferential direction are arranged on the circumferential surface of the second roller 18 at equal intervals. It is installed. And as shown in FIG. 2, when the 1st protruding item | line 17b and the 2nd protruding item | line 18b oppose in the horizontal position, ie, the distance A when the 1st protruding item | line 17b and the 2nd protruding item | line 18b approached most. Is set to 10 mm or less. However, the distance A is greater than zero.

また、第1凸条17bが破砕槽12の前壁12fの内面に水平位置で対向した場合、すなわち該第1凸条17bと前壁12fの内面とが最も接近した場合には、これらの間にほとんど隙間が形成されないようになっている。さらに、第2凸条18bが破砕槽12の後壁12gの内面に水平位置で対向した場合、すなわち該第2凸条18bと後壁12gの内面とが最も接近した場合には、これらの間にほとんど隙間が形成されないようになっている。なお、第1凸条17b及び第2凸条18bの高さは、ともに9mm程度に設定されている。   When the first ridge 17b faces the inner surface of the front wall 12f of the crushing tank 12 in a horizontal position, that is, when the first ridge 17b and the inner surface of the front wall 12f are closest to each other, Almost no gap is formed on the surface. Further, when the second ridge 18b faces the inner surface of the rear wall 12g of the crushing tank 12 in a horizontal position, that is, when the second ridge 18b and the inner surface of the rear wall 12g are closest to each other, Almost no gap is formed on the surface. The heights of the first ridges 17b and the second ridges 18b are both set to about 9 mm.

図2及び図3に示すように、破砕槽12内において、両ローラ17,18とメッシュ部材15との間には、第2破砕手段としての回転体21が左右方向に延びる第3軸21aによって破砕槽12に軸着されている。第3軸21aの左端部は、破砕槽12の左壁12eを貫通して該破砕槽12の外部に突出しており、その先端は、第3モータ22に接続されている。そして、第3モータ22の駆動により、第3軸21aを介して回転体21が第3軸21aを中心に左側から見て時計回りに回転されるようになっている。この場合、第3モータ22の駆動速度は、回転体21が毎分1700〜1800回転するように設定されている。   As shown in FIG.2 and FIG.3, in the crush tank 12, between the both rollers 17 and 18 and the mesh member 15, the rotary body 21 as a 2nd crushing means is carried out by the 3rd axis | shaft 21a extended in the left-right direction. It is pivotally attached to the crushing tank 12. The left end portion of the third shaft 21 a passes through the left wall 12 e of the crushing tank 12 and protrudes to the outside of the crushing tank 12, and the tip thereof is connected to the third motor 22. By driving the third motor 22, the rotating body 21 is rotated clockwise around the third shaft 21a as viewed from the left side via the third shaft 21a. In this case, the driving speed of the third motor 22 is set so that the rotating body 21 rotates 1700 to 1800 per minute.

回転体21は、円盤状をなす左右一対の回転板23を備えており、両回転板23は、破砕槽12の左壁12eの内面及び右壁12hの内面に沿ってそれぞれ配設されている。両回転板23間には、両回転板23とほぼ同じ径で、両回転板23よりも板厚の薄い円盤状の3枚の補助板24が、第3軸21aを中心に回転可能に左右方向に並設されている。この場合、各補助板24は、両回転板23間の距離がほぼ四等分されるように互いに所定間隔をおいてそれぞれ配置されている。   The rotating body 21 includes a pair of left and right rotating plates 23 having a disc shape, and both rotating plates 23 are disposed along the inner surface of the left wall 12e and the inner surface of the right wall 12h of the crushing tank 12, respectively. . Between the rotating plates 23, three disk-shaped auxiliary plates 24 having substantially the same diameter as the rotating plates 23 and thinner than the rotating plates 23 are rotatable left and right around the third shaft 21a. It is juxtaposed in the direction. In this case, the auxiliary plates 24 are arranged at a predetermined interval from each other so that the distance between the two rotating plates 23 is substantially divided into four equal parts.

両回転板23間には、4本の連結棒25が、第3軸21aと平行に架設されている。各連結棒25は、両回転板23の径方向の外側寄りでそれぞれ連結されており、第3軸21aを中心に互いにほぼ90度間隔となる各位置にそれぞれ配置されている。この場合、各連結棒25は、各補助板24を貫通している。各連結棒25には、略長四角板状をなす複数(本実施形態では12枚)のブレード26が、両回転板23間全体にわたって、互いにほぼ等間隔になるようにそれぞれ設けられている。すなわち、各連結棒25には、回転板23と補助板24との間及び補助板24同士の間に、それぞれ3枚ずつの前記ブレード26が配設されている。この場合、各ブレード26の厚み方向が左右方向になっている。   Between the rotating plates 23, four connecting rods 25 are installed in parallel with the third shaft 21a. The connecting rods 25 are connected to the outer sides in the radial direction of the two rotating plates 23, and are arranged at positions that are substantially 90 degrees apart from each other about the third shaft 21a. In this case, each connecting rod 25 penetrates each auxiliary plate 24. Each connecting rod 25 is provided with a plurality of (in this embodiment, 12) blades 26 each having a substantially long rectangular plate shape so as to be substantially equidistant from each other across the two rotating plates 23. That is, each of the connecting rods 25 is provided with three blades 26 between the rotating plate 23 and the auxiliary plate 24 and between the auxiliary plates 24. In this case, the thickness direction of each blade 26 is the left-right direction.

各ブレード26の基端部は前記各連結棒25にそれぞれ貫通されており、先端部は基端部を挟んで第3軸21aと反対側に位置している。各ブレード26の先端部における回転体21の回転方向側の面には、左側または右側から見て三角形状の凸起26aがそれぞれ設けられている。すなわち、各凸起26aは、回転体21の回転方向に向かって尖っている。従って、毎分1700〜1800回転の高速で回転すると、破砕された有機性廃棄物や、塊状の発酵済みの有機性廃棄物を勢いよく細裂する。つまり、ブレード26で、切り裂いたり叩き割ったり引き裂いたりして、より細かい状態にする。   The base end portion of each blade 26 penetrates through each of the connecting rods 25, and the tip end portion is located on the opposite side of the third shaft 21a with the base end portion interposed therebetween. Triangular protrusions 26a as viewed from the left side or the right side are provided on the rotation direction side surface of the rotating body 21 at the tip of each blade 26, respectively. That is, each protrusion 26 a is pointed toward the rotation direction of the rotating body 21. Accordingly, when rotating at a high speed of 1700 to 1800 revolutions per minute, the crushed organic waste and the massive fermented organic waste are vigorously shredded. That is, the blade 26 is cut, smashed or torn to make a finer state.

図3に示すように、第1スクリューコンベア16は、円筒状のケース27と、ケース27の内部に配設されたスクリュー28とを備えており、スクリュー28は、軸部28aと、この軸部28aに突設された螺旋状の羽根28bとを備えている。スクリュー28の軸部28aの左端部は、ケース27の外部に突出しており、その先端は、第4モータ29に接続されている。第1スクリューコンベア16の右端部は、発酵槽13の左壁13aを貫通して発酵槽13の内部に達しており、第4モータ29の駆動により、スクリュー28が回転されて第1スクリューコンベア16内の有機性廃棄物と菌床との混合物が前記発酵槽13内(後述する第1発酵分室36内)に搬送されるようになっている。   As shown in FIG. 3, the first screw conveyor 16 includes a cylindrical case 27 and a screw 28 disposed inside the case 27. The screw 28 includes a shaft portion 28 a and the shaft portion. And a spiral blade 28b protruding from 28a. The left end portion of the shaft portion 28 a of the screw 28 protrudes to the outside of the case 27, and the tip end is connected to the fourth motor 29. The right end portion of the first screw conveyor 16 penetrates the left wall 13a of the fermenter 13 and reaches the inside of the fermenter 13. The screw 28 is rotated by driving the fourth motor 29, and the first screw conveyor 16 is rotated. A mixture of the organic waste and the fungus bed is conveyed into the fermenter 13 (in a first fermentation compartment 36 described later).

図1、図6及び図7に示すように、発酵槽13は、直方体状をなしており、その上壁が開閉自在の蓋体13bになっている。発酵槽13は、その内部に、有機性廃棄物が発酵分解される発酵室30と、この発酵室30の下側に形成された熱交換室31とを備えている。発酵室30と熱交換室31とは、金属等の熱伝導性を有する材料よりなる板状の隔壁32によって隔絶されており、隔壁32は、その断面形状が熱交換室31側に膨らむ円弧状をなしている(図6参照)。そして、熱交換室31には、熱媒体としての水45が充填されており、この水45と隔壁32とにより熱交換手段が構成されている。   As shown in FIGS. 1, 6, and 7, the fermenter 13 has a rectangular parallelepiped shape, and an upper wall thereof is a lid body 13 b that can be freely opened and closed. The fermenter 13 includes therein a fermentation chamber 30 in which organic waste is fermented and decomposed, and a heat exchange chamber 31 formed below the fermentation chamber 30. The fermentation chamber 30 and the heat exchange chamber 31 are separated from each other by a plate-like partition wall 32 made of a material having thermal conductivity such as metal, and the partition wall 32 has an arc shape whose cross-sectional shape expands toward the heat exchange chamber 31 side. (See FIG. 6). The heat exchange chamber 31 is filled with water 45 as a heat medium, and the water 45 and the partition walls 32 constitute heat exchange means.

発酵室30内における発酵槽13の左壁13aと右壁13cとの内面間には、左右方向に延びる攪拌軸33が架設されており、攪拌軸33は、発酵室30の中心部に沿って延びている。攪拌軸33の右端部は、発酵槽13の右壁13cを貫通して該発酵槽13の外部に突出しており、その先端は、攪拌モータ34に接続されている。発酵室30には、この発酵室30を前後方向に複数室に区画する一対の区画板35が所定間隔をおいて、隔壁32から上方に向かって延設されている。すなわち、発酵室30は、両区画板35により、広さがほぼ等しい3つの発酵分室に区画されており、各発酵分室は、上流側(左側)から順に第1発酵分室36、第2発酵分室37、第3発酵分室38とされている(図7参照)。   Between the inner surfaces of the left wall 13 a and the right wall 13 c of the fermenter 13 in the fermentation chamber 30, a stirring shaft 33 extending in the left-right direction is installed, and the stirring shaft 33 extends along the center of the fermentation chamber 30. It extends. The right end portion of the stirring shaft 33 penetrates the right wall 13 c of the fermenter 13 and protrudes to the outside of the fermenter 13, and the tip thereof is connected to the stirring motor 34. In the fermentation chamber 30, a pair of partition plates 35 that divide the fermentation chamber 30 into a plurality of chambers in the front-rear direction are extended upward from the partition wall 32 at a predetermined interval. That is, the fermentation chamber 30 is divided into three fermentation compartments that are approximately equal in size by both compartment plates 35, and each fermentation compartment is in order from the upstream side (left side), the first fermentation compartment 36, the second fermentation compartment. 37, the third fermentation compartment 38 (see FIG. 7).

攪拌軸33は両区画板35を貫通しており、両区画板35は攪拌軸33の回転にともなって回転しないようになっている。両区画板35は、隔壁32から蓋体13bまでの高さの8割程度を区画しており、両区画板35の上端と前記蓋体13bとの間に形成された隙間によって各発酵分室36,37,38は互いに連通している。また、両区画板35の上端中央部には、コ字状をなす切欠き凹部35aがそれぞれ形成されている。   The stirring shaft 33 passes through both partition plates 35, and the both partition plates 35 are prevented from rotating with the rotation of the stirring shaft 33. Both partition plates 35 partition about 80% of the height from the partition wall 32 to the lid body 13b, and each fermentation compartment 36 is formed by a gap formed between the upper ends of both partition plates 35 and the lid body 13b. , 37, 38 are in communication with each other. In addition, a U-shaped notch recess 35 a is formed at the center of the upper ends of both partition plates 35.

各発酵分室36,37,38内における攪拌軸33には、左側から見て半円環状をなす前後一対の板材よりなる攪拌羽根39がそれぞれ設けられている。両攪拌羽根39は、攪拌軸33からほぼ直角上方に延びる上直線部39aと、攪拌軸33からほぼ直角下方に延びる下直線部39bと、上直線部39a及び下直線部39bの先端同士を繋ぐ半円弧状の曲線部39cとによりそれぞれ構成されている。各上直線部39a及び各下直線部39bは、各発酵分室36,37,38の左右方向の距離のほぼ半分だけ左右方向に離れてそれぞれ攪拌軸33に配設されている。各曲線部39cは、前側から見て略S字状に湾曲している(図7参照)。   The stirring shafts 33 in the fermentation compartments 36, 37, and 38 are respectively provided with stirring blades 39 made of a pair of front and rear plate members that form a semicircular shape when viewed from the left side. The two stirring blades 39 connect the upper straight portion 39a extending substantially perpendicularly upward from the stirring shaft 33, the lower straight portion 39b extending substantially perpendicularly downward from the stirring shaft 33, and the tips of the upper straight portion 39a and the lower straight portion 39b. Each of them is composed of a semicircular arc-shaped curved portion 39c. Each upper straight portion 39a and each lower straight portion 39b are disposed on the stirring shaft 33 and separated in the left-right direction by approximately half of the distance in the left-right direction of each fermentation compartment 36, 37, 38. Each curved portion 39c is curved in a substantially S shape when viewed from the front side (see FIG. 7).

また、各発酵分室36,37,38における両攪拌羽根39のうち、一方の攪拌羽根39の曲線部39cは、攪拌軸33よりも前方側に位置しており、他方の攪拌羽根39の曲線部39cは、攪拌軸33よりも後方側に位置している。そして、攪拌モータ34の駆動により、攪拌軸33を中心に各攪拌羽根39が回転され、各発酵分室36,37,38内の有機性廃棄物及び菌床が攪拌されるようになっている。この場合、攪拌モータ34は、1時間毎に3分間程度だけ各攪拌羽根39が毎分10回転程度の速度で回転する速度で、間欠駆動されるようになっている。なお、第3発酵分室38における発酵槽13の後壁の中央部には、矩形状の開口が形成されており、該開口を囲むように矩形枠状の第1連結部材40が設けられている。   Of the two stirring blades 39 in each fermentation compartment 36, 37, 38, the curved portion 39 c of one stirring blade 39 is located in front of the stirring shaft 33, and the curved portion of the other stirring blade 39. 39 c is located behind the stirring shaft 33. And by the drive of the stirring motor 34, each stirring blade 39 is rotated centering on the stirring shaft 33, and the organic waste and the fungus bed in each fermentation compartment 36,37,38 are stirred. In this case, the stirring motor 34 is intermittently driven at a speed at which each stirring blade 39 rotates at a speed of about 10 revolutions per minute for about 3 minutes every hour. A rectangular opening is formed in the center of the rear wall of the fermenter 13 in the third fermentation compartment 38, and a rectangular frame-shaped first connecting member 40 is provided so as to surround the opening. .

図1に示すように、破砕槽12及び発酵槽13の後方側には、該発酵槽13の右壁13cから破砕槽12の左壁12eまで左右方向に延びる搬送手段としての第2スクリューコンベア41が配置されている。第2スクリューコンベア41は、第1スクリューコンベア16と同様に、円筒状のケース42と、該ケース42の内部に配設されたスクリュー(図示略)とを備えている。このスクリューの軸部(図示略)の左端部は、ケース42の外部に突出しており、その先端は、第5モータ43に接続されている。第2スクリューコンベア41の右端部の前壁には、矩形状の開口が形成されており、該開口を囲むように第1連結部材40が連結されている。すなわち、第2スクリューコンベア41内と第3発酵分室38(発酵室30)内とは、第1連結部材40を介して互いに連通している。   As shown in FIG. 1, on the rear side of the crushing tank 12 and the fermenter 13, a second screw conveyor 41 as a conveying means extending in the left-right direction from the right wall 13 c of the fermenter 13 to the left wall 12 e of the crushing tank 12. Is arranged. Similar to the first screw conveyor 16, the second screw conveyor 41 includes a cylindrical case 42 and a screw (not shown) disposed inside the case 42. The left end portion of the shaft portion (not shown) of the screw protrudes to the outside of the case 42, and the tip thereof is connected to the fifth motor 43. A rectangular opening is formed in the front wall at the right end of the second screw conveyor 41, and the first connecting member 40 is connected so as to surround the opening. In other words, the inside of the second screw conveyor 41 and the inside of the third fermentation compartment 38 (fermentation chamber 30) communicate with each other via the first connecting member 40.

破砕槽12の後壁12gにおける両ローラ17,18よりも下方でテーパ部12bよりも上方には、矩形状の開口が形成されており、該開口を囲むように矩形筒状の第2連結部材44が設けられている(図2参照)。この場合、第2連結部材44は、回転体21とほぼ対応する位置に設けられている。第2スクリューコンベア41の左端部の前壁には、矩形状の開口が形成されており、該開口を囲むように第2連結部材44が連結されている。すなわち、第2スクリューコンベア41内と破砕槽12内とは、第2連結部材44を介して互いに連通している。そして、第5モータ43の駆動により、第2スクリューコンベア41のスクリューが回転され、第3発酵分室38内の有機性廃棄物と菌床との混合物が第2スクリューコンベア41内を介して破砕槽12内における両ローラ17,18よりも下流側に搬送されるようになっている。   A rectangular opening is formed in the rear wall 12g of the crushing tank 12 below both the rollers 17 and 18 and above the tapered portion 12b, and a rectangular cylindrical second connecting member is formed so as to surround the opening. 44 is provided (see FIG. 2). In this case, the second connecting member 44 is provided at a position substantially corresponding to the rotating body 21. A rectangular opening is formed in the front wall at the left end of the second screw conveyor 41, and a second connecting member 44 is connected so as to surround the opening. That is, the inside of the second screw conveyor 41 and the inside of the crushing tank 12 are communicated with each other via the second connecting member 44. And the screw of the 2nd screw conveyor 41 is rotated by the drive of the 5th motor 43, and the mixture of the organic waste and fungus bed in the 3rd fermentation compartment 38 passes through the inside of the 2nd screw conveyor 41, and is a crushing tank. 12 is conveyed downstream of both rollers 17 and 18 in the interior.

なお、第1モータ19、第2モータ20、第3モータ22、第4モータ29及び第5モータ43は、破砕槽12の蓋体14が開けられると駆動され、所定時間経過後に停止されるようになっている。この場合、各モータ19,20,22,29,43は、一旦駆動されると、蓋体14を閉じても、所定時間が経過しなければ停止されないようになっている。   The first motor 19, the second motor 20, the third motor 22, the fourth motor 29, and the fifth motor 43 are driven when the lid body 14 of the crushing tank 12 is opened, and are stopped after a predetermined time has elapsed. It has become. In this case, once the motors 19, 20, 22, 29, and 43 are driven, even if the lid 14 is closed, the motors 19, 20, 22, 29, and 43 are not stopped unless a predetermined time elapses.

次に、本実施形態における菌床について説明する。
一般に消滅型の廃棄物処理装置では、生ごみとともに菌床を使用する。ここで菌床とは、微生物が働きやすいようにした分解基材であり、微生物が付着しやすく、空気が混入しやすい例えばオガクズのようなものが一般に使用される。この菌床の内部で炭素、酸素、水素及び窒素から構成される有機性廃棄物が二酸化炭素と水、アンモニア等の低分子のものに分解され、理論的には無機質以外は完全に消滅させるものである。
Next, the fungus bed in the present embodiment will be described.
In general, an extinct waste disposal apparatus uses a fungus bed together with garbage. Here, the fungus bed is a decomposition base material that facilitates the action of microorganisms, and generally, for example, sawdust is easily attached to the microorganisms and easily mixed with air. Organic waste composed of carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen is decomposed into low molecular weight materials such as carbon dioxide, water, and ammonia inside this fungus bed. It is.

本実施形態では、菌床として一般にホームセンターやスーパーにおいて販売されている有機性廃棄物処理装置用のバイオ基材、具体的には、例えば有限会社アースラブ・ニッポン製のアースラブ等を好適に用いることができる。なお、消滅型の有機性廃棄物処理方法には土壌微生物を利用したものがあるが、この方法でも処理は可能であるものの、分解により処理水が生じたり残滓が生じたりする。一方、動物の腸内微生物が作り出す酵素・代謝物質を使った生物系分解方式では加温等のエネルギーをかけずに体温的環境で略完全に分解させることができる。そのため菌床としては生物系分解方式の菌床が望ましい。   In the present embodiment, it is preferable to suitably use a bio-base material for organic waste treatment devices generally sold at home centers and supermarkets as a fungus bed, specifically, an earth slab made by, for example, Earth Lab Japan. it can. Although there are methods that use soil microorganisms as an extinct organic waste treatment method, treatment with this method is possible, but treated water or residue is generated by decomposition. On the other hand, a biological decomposition method using enzymes and metabolites produced by intestinal microorganisms of animals can be decomposed almost completely in a body temperature environment without applying energy such as heating. Therefore, the fungus bed is preferably a biodegradable fungus bed.

以下この生物系分解方式による菌床であるアースラブを説明すると、酵素代謝液を分解基材としてのオガクズに混合して使用する。この酵素代謝液の中には、Pseudemonas aeruginosa、Pseudemonas Stutzeri、Serrtia liguefacient、Serrtia marcescens、Stenotrophonasmaltophilia、Bacillus sphaericus等の微生物が特定されているが、分解過程で産出される消化酵素の生産過程等は十分には解析されていない。また、上述の酵素代謝液のアミノ酸組成は、総アミノ酸含有量が1720μg/ml、ホスホセリン15.85μg/ml、ホスホエタノールアミン4.82μg/ml、ウレア136.75μg/ml、シスチン11.88μg/ml、アンモニア1449.95μg/ml、カルニチン1.99μg/ml(HitachiL−8500:生態分析カラムにて1998年12月29日に分析;大阪府立大学)であった。   The earth slab, which is a fungus bed based on this biodegradation method, will be described below. The enzyme metabolite is mixed with sawdust as a decomposition base material. In this enzyme metabolite, enzymes that produce a specific process such as Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas Stutzeri, Sertia liufacient, Sertia marcescens, Stenotrophonas maltophilia, and Bacillus sphaeric are produced. Has not been analyzed. In addition, the amino acid composition of the enzyme metabolite described above has a total amino acid content of 1720 μg / ml, phosphoserine 15.85 μg / ml, phosphoethanolamine 4.82 μg / ml, urea 136.75 μg / ml, cystine 11.88 μg / ml. Ammonia 1449.95 μg / ml, carnitine 1.99 μg / ml (Hitachi L-8500: analyzed on an ecological analysis column on December 29, 1998; Osaka Prefecture University).

次に、前述のように構成された有機性廃棄物処理装置11の動作について説明する。
さて、最初に有機性廃棄物を処理する場合には、まず、破砕槽12の蓋体14を開け、投入口12aから生ごみ等の有機性廃棄物と、この有機性廃棄物とほぼ同量の菌床を投入する。なお、一旦有機性廃棄物を処理するとその処理後の残滓が再び菌床として使用できる。最初の場合、有機性廃棄物と菌床とはどちらを先に投入してもよく、有機性廃棄物はそのまま、若しくは容量が数リットル程度の小さな生分解性の袋に入れた状態で投入される。これら投入された有機性廃棄物及び菌床は、第1及び第2ローラ17,18により圧砕されながら押し潰されて回転体21に向かって落下する。このとき、第1及び第2ローラ17,18は、互いに同じ速度で回転しているが、第1ローラ17の方が第2ローラ18よりも径が大きいため、これらの周面における周速は、第2ローラ18よりも第1ローラ17の方が速い。これに加えて、第1凸条17b及び第2凸条18bが有機性廃棄物の入った袋に食い込むため、第1及び第2ローラ17,18により該袋に対して押し潰す力に加えて上下に引き千切る力が作用し、該袋が引裂かれる。
Next, operation | movement of the organic waste processing apparatus 11 comprised as mentioned above is demonstrated.
Now, when processing organic waste for the first time, first, the lid 14 of the crushing tank 12 is opened, and organic waste such as garbage from the input port 12a is almost the same amount as this organic waste. Add the fungus bed. In addition, once organic waste is processed, the residue after the processing can be used again as a fungus bed. In the first case, either the organic waste or the fungus bed may be put in first, and the organic waste is put in as it is or in a small biodegradable bag with a capacity of about several liters. The The charged organic waste and fungus bed are crushed while being crushed by the first and second rollers 17 and 18 and fall toward the rotating body 21. At this time, the first and second rollers 17 and 18 rotate at the same speed, but since the first roller 17 has a larger diameter than the second roller 18, the peripheral speed on these peripheral surfaces is The first roller 17 is faster than the second roller 18. In addition to this, since the first ridges 17b and the second ridges 18b bite into the bag containing organic waste, in addition to the crushing force against the bag by the first and second rollers 17,18. A force to shred up and down acts and the bag is torn.

第1及び第2ローラ17,18により圧砕された有機性廃棄物及び菌床は、回転体21の各ブレード26により、細裂されながら混合される。このとき、有機性廃棄物及び菌床の混合物は、激しく飛散するが、第1及び第2ローラ17,18が盾となって、投入口12aからの外部への混合物の飛び散りが抑制される。そして、回転体21の各ブレード26により細裂された混合物は、メッシュ部材15により漉される。この場合、メッシュ部材15の網目よりも小さい混合物の塊は、第1スクリューコンベア16内に落下し、該第1スクリューコンベア16により発酵槽13の第1発酵分室36内に搬送される。なお、メッシュ部材15の網目よりも大きい混合物の塊は、該メッシュ部材15により堰き止められて再び回転体21の各ブレード26により細裂される。   The organic waste and the fungus bed crushed by the first and second rollers 17 and 18 are mixed while being shredded by the blades 26 of the rotating body 21. At this time, the mixture of the organic waste and the fungus bed violently scatters, but the first and second rollers 17 and 18 serve as a shield, and the scatter of the mixture to the outside from the inlet 12a is suppressed. Then, the mixture split by the blades 26 of the rotating body 21 is crushed by the mesh member 15. In this case, a lump of the mixture smaller than the mesh of the mesh member 15 falls into the first screw conveyor 16 and is conveyed by the first screw conveyor 16 into the first fermentation compartment 36 of the fermenter 13. In addition, the lump of the mixture larger than the mesh of the mesh member 15 is dammed by the mesh member 15 and is split again by the blades 26 of the rotating body 21.

第1発酵分室36内に搬送された混合物により該第1発酵分室36内が一杯になると、該混合物は、一方(左側)の区画板35を乗り越えて第2発酵分室37内に溢れ出し、さらに第2発酵分室37内が混合物で一杯になると、該混合物は、他方(右側)の区画板35を乗り越えて第3発酵分室38内に溢れ出す。そして、有機性廃棄物の発酵分解は、このように第1発酵分室36から第3発酵分室38へ流動される過程の中で行われる。   When the inside of the first fermentation compartment 36 is filled with the mixture conveyed into the first fermentation compartment 36, the mixture passes over one (left side) partition plate 35 and overflows into the second fermentation compartment 37, and When the inside of the second fermentation compartment 37 is filled with the mixture, the mixture passes over the other (right) partition plate 35 and overflows into the third fermentation compartment 38. And the organic waste is decomposed by fermentation in the process of flowing from the first fermentation compartment 36 to the third fermentation compartment 38 in this way.

ここで、一般に、微生物は、温度によってその活性度が変化するため、有機性廃棄物を微生物が活性化する温度で均一に維持することが、有機性廃棄物の分解を促進する上で重要な要素となっている。このため、従来、有機性廃棄物を処理する処理槽(発酵槽)に加熱ヒータを設けた生ごみ処理装置(有機性廃棄物処理装置)が提案されている(例えば、特開2004−113912号公報)。   Here, since the activity of microorganisms generally changes depending on the temperature, it is important to maintain the organic waste uniformly at the temperature at which the microorganisms are activated in order to promote the decomposition of the organic waste. It is an element. For this reason, a garbage processing apparatus (organic waste processing apparatus) in which a heater is provided in a processing tank (fermentation tank) for processing organic waste has been proposed (for example, JP 2004-113912 A). Publication).

ところで、この特開2004−113912号公報に記載された生ごみ処理装置では、処理槽内(有機性廃棄物)の温度を加熱ヒータによって調節しているため、加熱ヒータを発熱させるための電力(エネルギー資源)が必要となり、エネルギー資源の浪費やランニングコストの増大を招く要因となっていた。また、加熱ヒータによる温度調節では、温度ムラが生じ易く、処理槽内(有機性廃棄物)の温度を均一にすることが困難であった。したがって、エネルギー資源を使用することなく有機性廃棄物の温度を均一にすることは、有機性廃棄物を地球環境に優しく効率的に処理(発酵分解)する上で、極めて重要でなことある。そこで、本実施形態では、発酵槽13内の温度を均一にしながら有機性廃棄物の発酵分解を行っている。   By the way, in the garbage processing apparatus described in this Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-113912, since the temperature in a processing tank (organic waste) is adjusted with a heater, the electric power for making a heater generate heat ( Energy resources) is required, leading to waste of energy resources and increased running costs. In addition, the temperature adjustment by the heater is likely to cause temperature unevenness, and it is difficult to make the temperature in the treatment tank (organic waste) uniform. Therefore, making the temperature of the organic waste uniform without using energy resources is extremely important in efficiently treating (fermenting and decomposing) the organic waste with respect to the global environment. Therefore, in this embodiment, the organic waste is subjected to fermentation decomposition while the temperature in the fermenter 13 is made uniform.

以下、推測される発酵槽13における有機性廃棄物の発酵分解の過程について説明する。
第1発酵分室36内に搬送された混合物の有機性廃棄物の発酵は、まず第1段階として、糸状菌による糖分、アミノ酸等の分解から開始される。糸状菌は自然界のどこにでも存在する真菌類で、増殖速度が速いが、呼吸熱を発生し、40℃以上になると分解能力が下がる。このため、糸状菌による分解時には、温度を40℃程度に維持することが望ましい。
Hereinafter, the process of fermenting and decomposing organic waste in the fermenter 13 will be described.
Fermentation of the organic waste of the mixture conveyed into the first fermentation compartment 36 is first started from the decomposition of sugars, amino acids and the like by the filamentous fungus as a first stage. Filamentous fungi are fungi that exist everywhere in nature and have a fast growth rate, but they generate respiratory fever, and their ability to degrade decreases above 40 ° C. For this reason, it is desirable to maintain the temperature at about 40 ° C. during decomposition by filamentous fungi.

このように温度が上昇してきた次の段階では、放線菌を中心とする高温菌が増殖する。放線菌などの高温菌は、高温に強く、糸状菌では分解できなかったセルロースやセミセルロースを分解する。このとき、呼吸熱だけでも60℃以上になる。本実施形態では、攪拌羽根39を回転させて空気を積極的に混入することで呼吸熱の発生を促進し、さらに摩擦熱及び波動熱を生じさせる。このように有機性廃棄物が発酵分解される際に発生する分解熱により、該有機性廃棄物が極めて高温の状態になる(例えば80℃)。そして、この分解熱は、隔壁32を介して他部(ここでは熱交換室31内の水45)と熱交換され、水45が温められる。なお、この結果第1発酵分室36内の有機性廃棄物の温度は例えば65℃程度に抑制される。   Thus, in the next stage where the temperature has risen, thermophilic bacteria centering on actinomycetes grow. Thermophilic bacteria such as actinomycetes are resistant to high temperatures and degrade cellulose and semicellulose that could not be decomposed by filamentous fungi. At this time, it becomes 60 degreeC or more only with respiratory heat. In the present embodiment, the generation of respiratory heat is promoted by rotating the stirring blade 39 to actively mix air, and further, frictional heat and wave heat are generated. Thus, the organic waste is brought into a very high temperature (for example, 80 ° C.) by the heat of decomposition generated when the organic waste is fermented and decomposed. The heat of decomposition is exchanged with other parts (here, water 45 in the heat exchange chamber 31) through the partition wall 32, and the water 45 is warmed. As a result, the temperature of the organic waste in the first fermentation compartment 36 is suppressed to about 65 ° C., for example.

放線菌を中心とした高温菌による発酵分解が進んで有機性廃棄物内の分解する物質が減少すると、放線菌等の高温菌の増殖が低下するため、有機性廃棄物の温度が低下する。すると、第2段階として、高温菌により分解されて柔らかくなったセルロースやセミセルロースなどの繊維組織が細菌(バクテリア)により、さらに分解される。また、両性消化菌によって酸化と還元の相互発酵が行われることで、有機物が水と二酸化炭素と窒素とに分解され、無機化される。   When fermentation decomposition by high-temperature bacteria centering on actinomycetes progresses and the substances to be decomposed in the organic waste decrease, the growth of high-temperature bacteria such as actinomycetes decreases, so the temperature of the organic waste decreases. Then, as a second step, fiber tissues such as cellulose and semicellulose that have been softened by being decomposed by thermophilic bacteria are further decomposed by bacteria. Moreover, the organic matter is decomposed into water, carbon dioxide, and nitrogen by being subjected to the mutual fermentation of oxidation and reduction by the amphoteric digestive bacterium, and is made inorganic.

このように有機性廃棄物は、第1発酵分室36から第3発酵分室38へ流動しながら発酵分解が進むため、発酵室30の下流側(第3発酵分室38)に向かうほど温度が低くなる。温度が低くなると微生物の活性度も低下するので、分解能力が低下するが、比較的温度の高い発酵室30の上流側(第1発酵分室36)の分解熱が、熱交換室31内の水45を介して比較的温度の低い下流側(第2及び第3発酵分室37,38)に伝導(移動)し、下流側が温められる。このため、発酵室30の温度が均一になり、各菌(微生物)の活性度の低下が抑制、すなわち各菌が満遍なく活性化され、有機性廃棄物が効率よく分解されるようになる。また、有機性廃棄物の分解がさらに進んで発酵室30の温度が下がり始めても、熱交換室31内の温められた水45と熱交換されるため、該有機性廃棄物の温度低下が抑制される。   As described above, the organic waste is fermented and decomposed while flowing from the first fermentation compartment 36 to the third fermentation compartment 38. Therefore, the temperature becomes lower toward the downstream side (third fermentation compartment 38) of the fermentation chamber 30. . When the temperature is lowered, the activity of the microorganisms is also reduced, so that the decomposition ability is reduced. However, the heat of decomposition on the upstream side (first fermentation compartment 36) of the relatively high temperature fermentation chamber 30 is the water in the heat exchange chamber 31. It is conducted (moved) to the downstream side (second and third fermentation compartments 37, 38) having a relatively low temperature through 45, and the downstream side is warmed. For this reason, the temperature of the fermentation chamber 30 becomes uniform, the decrease in the activity of each bacterium (microorganism) is suppressed, that is, each bacterium is uniformly activated, and the organic waste is efficiently decomposed. Further, even if the decomposition of the organic waste further proceeds and the temperature of the fermentation chamber 30 starts to decrease, heat exchange is performed with the warmed water 45 in the heat exchange chamber 31, so that the temperature decrease of the organic waste is suppressed. Is done.

発酵室30で分解されて細かくなった有機性廃棄物は、第3発酵分室38から第2スクリューコンベア41により再び破砕槽12内の両ローラ17,18の下流側に搬送されて回転体21の各ブレード26により、さらに細裂される。このさらに細裂された有機性廃棄物は、第1スクリューコンベア16を介して再び発酵室30に搬送され、発酵分解される。このように、有機性廃棄物は、破砕槽12での破砕と発酵室30での発酵分解とが繰り返し行われることで効率よく分解されるため、その消滅時間が短縮される。なお、発酵室30で働く各菌(微生物)については、すべて休眠状態で維持されており、それぞれの発酵段階で再び増殖して所定の発酵分解を行う。このため、基本的に菌床の再利用が可能であり、極めて長時間、菌床の交換は必要ない。   The organic waste that has been decomposed and made finer in the fermentation chamber 30 is conveyed again from the third fermentation compartment 38 to the downstream side of the rollers 17 and 18 in the crushing tank 12 by the second screw conveyor 41, and the Each blade 26 is further shredded. This further shredded organic waste is conveyed again to the fermentation chamber 30 via the first screw conveyor 16 and is fermented and decomposed. As described above, the organic waste is efficiently decomposed by repeatedly performing the crushing in the crushing tank 12 and the fermentation decomposition in the fermentation chamber 30, and thus the extinction time is shortened. In addition, about each microbe (microorganism | organism | solid) which works in the fermentation chamber 30, all are maintained by the dormant state, and it proliferates again in each fermentation stage, and performs predetermined fermentation decomposition | disassembly. For this reason, the fungus bed can basically be reused, and it is not necessary to exchange the fungus bed for an extremely long time.

ここで、本実施形態の発酵室30における第1発酵分室36、第2発酵分室37、第3発酵分室38での有機性廃棄物の温度の上昇を表1に示す。単位は(℃)である。   Here, the increase in the temperature of the organic waste in the 1st fermentation compartment 36, the 2nd fermentation compartment 37, and the 3rd fermentation compartment 38 in the fermentation chamber 30 of this embodiment is shown in Table 1. The unit is (° C.).

本実施形態の発酵室30における第1発酵分室36、第2発酵分室37、第3発酵分室38での有機性廃棄物の絶対的な温度は、有機性廃棄物の種類、投入量、投入してからの時間、外気温によって異なるが、一例として表1に示すようになった。外気温16度で熱交換室31に熱媒体である水45を注入しない場合には、各発酵分室36,37,38内の有機性廃棄物の温度は、第1発酵分室36では80℃、第2発酵分室37では45℃、第3発酵分室38では19℃となった。他の条件での結果は省略するが、このことから、有機性廃棄物の温度は、定性的には、一番上流側の第1発酵分室36で一番高く、次いで第2発酵分室37が高く、第3発酵分室38が最も低い傾向が見て取れる。ここからも先に推測したような発酵分解の過程が裏付けられる。 The absolute temperature of the organic waste in the first fermentation compartment 36, the second fermentation compartment 37, and the third fermentation compartment 38 in the fermentation chamber 30 of this embodiment is the type, input amount, and input amount of organic waste. Table 1 shows an example, although it depends on the time and the outside temperature. When water 45 as a heat medium is not injected into the heat exchange chamber 31 at an outside air temperature of 16 degrees, the temperature of the organic waste in each fermentation compartment 36, 37, 38 is 80 ° C. in the first fermentation compartment 36, The temperature was 45 ° C. in the second fermentation compartment 37 and 19 ° C. in the third fermentation compartment 38. Although the results under other conditions are omitted, the temperature of the organic waste is qualitatively the highest in the first fermentation compartment 36 on the most upstream side, and then the second fermentation compartment 37 It can be seen that the third fermentation compartment 38 is high and has the lowest tendency. This confirms the process of fermentative decomposition as previously estimated.

次に、表1には熱交換室31に熱媒体である水45を注入した場合の温度も示されている。外気温は、水45を注入しなかった場合と略同様の17℃である。この場合は、第1発酵分室36では、15℃低下して65℃となっている。逆に、第2発酵分室37では、9℃上昇して54℃となっている。さらに、第3発酵分室38では、16℃上昇して35℃となっている。先に説明したように、本実施形態の菌床は、体温近傍で活性化する菌群となっているため、第2発酵分室37、第3発酵分室38での発酵は、熱交換室31に水45を入れた状態の方が発酵が進行することは容易に推測される。   Next, Table 1 also shows the temperature when water 45 as a heat medium is injected into the heat exchange chamber 31. The outside air temperature is 17 ° C., which is substantially the same as when water 45 is not injected. In this case, in the 1st fermentation compartment 36, it falls by 15 degreeC and becomes 65 degreeC. Conversely, in the second fermentation compartment 37, the temperature rises by 9 ° C. to 54 ° C. Furthermore, in the 3rd fermentation compartment 38, it rose 16 degreeC and has become 35 degreeC. As described above, the fungus bed of the present embodiment is a group of bacteria activated near the body temperature, so that the fermentation in the second fermentation compartment 37 and the third fermentation compartment 38 is performed in the heat exchange chamber 31. It is easily estimated that fermentation proceeds in the state where water 45 is added.

さて、このように各発酵分室36,37,38内での温度差が生じるのは、発酵に関与する菌群が異なることが推測される。そこで、以下に示す実験をした。   Now, it is presumed that the temperature difference in each of the fermentation compartments 36, 37, and 38 is generated in this manner because the bacterial groups involved in the fermentation are different. Therefore, the following experiment was conducted.

表2は、菌床の菌群が温度が異なる状態でどのような変化があるか調べるために行った第1発酵分室36,第3発酵分室38、投入前のおける常温(ここでは16℃)での単位当たりコロニー形成ユニット数を示す表である。単位はcfu/g(試料1g当たりコロニー形成ユニット)である。一般に試料を溶媒で希釈して寒天培地で培養されたコロニーは最初1つの菌から形成されると考えられるので、このコロニー数から求められる単位当たりコロニー形成ユニット数は、試料の菌数と同一視できる。そこで、ここではコロニー形成ユニット数を菌数として推定する。まず、第2の菌群は、試料を55℃の恒温で所定時間寒天培地で培養したときに出現したコロニーの数から求めた試料1g当りのコロニー形成ユニット数、即ち菌数である。第1の菌群は試料を35℃の恒温で同時間寒天培地で培養したときに出現したコロニー数から第2の菌群のコロニー数を引いて求めた試料1g当りのコロニー形成ユニット数、即ち菌数である。 Table 2 shows the first fermentation compartment 36, the third fermentation compartment 38, and the normal temperature (16 ° C. here) before the introduction, which was carried out in order to examine what kind of change the fungus group in the fungus bed has at different temperatures. It is a table | surface which shows the number of colony formation units per unit in. The unit is cfu / g (colony forming unit per 1 g of sample). In general, colonies that are diluted with a solvent and cultured in an agar medium are considered to be formed from one fungus at first. Therefore, the number of colony forming units per unit determined from this number of colonies is equal to the number of fungi in the sample. it can. Therefore, here, the number of colony forming units is estimated as the number of bacteria. First, the second group of bacteria is the number of colony forming units per 1 g of the sample, that is, the number of bacteria obtained from the number of colonies that appeared when the sample was cultured in an agar medium at a constant temperature of 55 ° C. for a predetermined time. The first fungal group is the number of colony forming units per 1 g of the sample obtained by subtracting the number of colonies of the second fungal group from the number of colonies that appeared when the sample was cultured on an agar medium at a constant temperature of 35 ° C. for the same time. The number of bacteria.

まず、温度が80℃に上昇している第1発酵分室36で採取した試料をそれぞれ35℃と55℃で培養した結果、第1の菌群の1g当りの菌数1.1×107に比較して第2の菌群の1g当りの菌数3.6×108は、概ね30倍程度優位となった。 First, as a result of culturing the samples collected in the first fermentation compartment 36 where the temperature is increased to 80 ° C. at 35 ° C. and 55 ° C., respectively, the number of bacteria per gram of the first fungus group is 1.1 × 10 7. Thus, the number of bacteria per gram of the second group of bacteria was 3.6 × 10 8, which was approximately 30 times superior.

一方、温度が30℃に下降している第3発酵分室38で採取した試料をそれぞれ35℃と55℃で培養した結果、第1の菌群の1g当りの菌数は増加し7.8×109となったのに比較して第2の菌群の1g当りの菌数は減少し、6.6×106と概ね1000分の1未満の劣位となった。このことから、第1の菌群よりも第2の菌群の方が高温下での活性が高いことが分かる。また、常温下での菌床では、第1の菌群の1g当りの菌数が3.6×108であるのに対して、第2の菌群の1g当りの菌数が4.4×106となっている。この場合は、さらに、第2の菌群に対して第1の菌群が優位であることが分かる。このことから、第1の菌群より第2の菌群の方が高温下での活性が高いことが分かる。以下、本実施形態では、便宜上、第2の菌群を「高温菌」、第1の菌群に属する菌群を「一般菌」と称して説明する。 On the other hand, as a result of culturing the samples collected in the third fermentation compartment 38 where the temperature dropped to 30 ° C. at 35 ° C. and 55 ° C., respectively, the number of bacteria per gram of the first fungal group increased and increased to 7.8 × 10 9. However, the number of bacteria per gram in the second group of bacteria decreased to 6.6 × 10 6, which was almost inferior to 1/1000. From this, it can be seen that the second fungal group has higher activity at high temperatures than the first bacterial group. In addition, the number of bacteria per gram of the first fungus group is 3.6 × 10 8 in the fungus bed at room temperature, whereas the number of bacteria per gram of the second fungus group is 4.4 × 10 6 . It has become. In this case, it is further understood that the first fungus group is superior to the second fungus group. From this, it can be seen that the second fungal group has higher activity at high temperatures than the first bacterial group. Hereinafter, in this embodiment, for convenience, the second fungus group will be referred to as “thermophilic bacteria” and the fungus group belonging to the first fungus group will be referred to as “general bacteria”.

顕微鏡による観察では、第1の菌群(一般菌)、第2の菌群(高温菌)のいずれでも、その形態は短桿菌や長桿菌が主であるが、第1発酵分室36から採取したサンプルでは、酵母、カビ状菌も認められた。   In the observation with a microscope, either the first fungus group (general fungus) or the second fungus group (thermophilic fungus) is mainly composed of short koji mold or long koji mold, but collected from the first fermentation compartment 36. In the sample, yeast and fungi were also observed.

グラム染色法による検査では、第1の菌群(一般菌)に属する菌はグラム陽性菌が主であったのに対し、第2の菌群(高温菌)では、グラム陰性菌が主であった。
以上のことから、本実施形態の発酵の分解の過程では、第1発酵分室36、第2発酵分室、第3発酵分室のそれぞれの発酵の段階により発酵時の温度と発酵に関与する菌群の構成が変化することが分かる。
In the Gram staining method, the bacteria belonging to the first group of bacteria (general bacteria) were mainly gram-positive bacteria, whereas the second group of bacteria (thermophilic bacteria) were mainly gram-negative bacteria. It was.
From the above, in the process of decomposition of fermentation according to the present embodiment, the temperature of fermentation and the fungal group involved in the fermentation depend on the stage of fermentation in each of the first fermentation compartment 36, the second fermentation compartment, and the third fermentation compartment. It can be seen that the configuration changes.

さて、本実施形態では、熱交換室31を備え、第2発酵分室37及び第3発酵分室38については熱の供給を受けるため、発酵に適した温度に近づくものと考えられる。この場合、熱交換室31を備えた影響で温度が80℃から65℃に低下した第1発酵分室36での菌群の構成が変化していないか実験した。   Now, in this embodiment, since the heat exchange chamber 31 is provided and the second fermentation compartment 37 and the third fermentation compartment 38 are supplied with heat, it is considered that the temperature approaches a temperature suitable for fermentation. In this case, an experiment was conducted to determine whether the composition of the fungal group in the first fermentation compartment 36 where the temperature was reduced from 80 ° C. to 65 ° C. due to the influence of the heat exchange chamber 31 was changed.

図8は、分解生成物の菌群の分析をするためのPCR電気泳動パターンを示す写真である。Aに示すパターンは、投入前の常温(16℃)での菌床の電気泳動パターンを示す。Bに示すパターンは熱交換室31に水を入れないで80℃に上昇した第1発酵分室36内の有機性廃棄物の電気泳動パターンを示す。Cに示すパターンは、熱交換室31に水を入れたときの65℃に下降した第1発酵分室36内の有機性廃棄物の電気泳動パターンを示す。Dに示すパターンは、35℃まで温度が下降した第3発酵分室38内の有機性廃棄物の電気泳動パターンを示す。   FIG. 8 is a photograph showing a PCR electrophoresis pattern for analyzing a bacterial group of degradation products. The pattern shown to A shows the electrophoresis pattern of the microbial bed in normal temperature (16 degreeC) before injection | throwing-in. The pattern shown to B shows the electrophoresis pattern of the organic waste in the 1st fermentation compartment 36 which rose to 80 degreeC without putting water in the heat exchange chamber 31. FIG. The pattern shown to C shows the electrophoresis pattern of the organic waste in the 1st fermentation compartment 36 which fell to 65 degreeC when water was put into the heat exchange chamber 31. FIG. The pattern shown in D shows the electrophoresis pattern of organic waste in the third fermentation compartment 38 whose temperature has dropped to 35 ° C.

実験は、各段階の有機性廃棄物のサンプルから菌群の核酸を抽出し、16S rDNAの断片をPCR法によって増幅し、電気泳動パターンを比較することにより、各サンプルに含まれる菌群の比較を行った。   In the experiment, the nucleic acid of the bacterial group was extracted from the organic waste sample at each stage, the 16S rDNA fragment was amplified by the PCR method, and the electrophoresis patterns were compared, thereby comparing the bacterial group contained in each sample. Went.

この結果、パターンBは、パターンAとは著しく異なったパターンとなっている。パターンBに示される熱交換室31に水を入れないで80℃に上昇した第1発酵分室36内の有機性廃棄物に含まれる菌群は、表2に示されたように第2の菌群(高温菌)が優位となっている。一方、パターンAに示される投入前の菌床に含まれる菌群は、表2に示されたように第1の菌群(一般菌)が優位となっている。この実験においても、表2に示す結果と符合しており、第1発酵分室36に投入された菌床は、新しい菌集団に変化していることがわかる。   As a result, the pattern B is significantly different from the pattern A. As shown in Table 2, the fungus group contained in the organic waste in the first fermentation compartment 36 that was raised to 80 ° C. without entering water in the heat exchange chamber 31 shown in Pattern B was the second fungus. The group (thermophilic bacteria) is dominant. On the other hand, as shown in Table 2, the first fungus group (general fungus) is dominant in the fungus group contained in the fungus bed before input shown in pattern A. Also in this experiment, it agrees with the results shown in Table 2, and it can be seen that the fungus bed introduced into the first fermentation compartment 36 has changed to a new fungal population.

続いて、パターンBとパターンCとを比較すると、ほとんど同一のパターンを示していることが分かる。このことは、熱交換室31により第1発酵分室36内の有機性廃棄物の温度が80℃から65℃に低下しても菌群を構成する菌は変化がないことが分かる。従って、熱交換室31による第1発酵分室36の冷却は、第1発酵分室36での発酵の妨げにはならない。つまり、第1発酵分室36で発生した余熱を、第2発酵分室37、第3発酵分室38に供給することで、第1発酵分室36での発酵の効率は変わらず、第2発酵分室37及び第3発酵分室38での発酵の効率が上昇するだけ、全体として発酵の効率が上昇することになる。   Subsequently, when pattern B and pattern C are compared, it can be seen that almost the same pattern is shown. This shows that even if the temperature of the organic waste in the first fermentation compartment 36 is lowered from 80 ° C. to 65 ° C. by the heat exchange chamber 31, the bacteria constituting the fungus group do not change. Therefore, the cooling of the first fermentation compartment 36 by the heat exchange chamber 31 does not hinder the fermentation in the first fermentation compartment 36. That is, by supplying the residual heat generated in the first fermentation compartment 36 to the second fermentation compartment 37 and the third fermentation compartment 38, the efficiency of fermentation in the first fermentation compartment 36 does not change, and the second fermentation compartment 37 and As the efficiency of fermentation in the third fermentation compartment 38 increases, the efficiency of fermentation as a whole increases.

次に、パターンAと、パターンDを比較すると、パターンが略同一であることが分かる。このことから、一旦パターンB若しくはパターンCで変化した菌群の構成は、発酵熱の発生が次第に減少し温度が下降してきた有機性廃棄物を分解する最終段階において、最初に投入された菌床と同じような菌群に戻っていることが分かる。このことから、有機性廃棄物の分解が終了した最終生成物は再びそれ自身を菌床として使用できることが分かる。したがって、第3発酵分室38から破砕槽12に環流された最終生成物は、再び新たに供給された有機性廃棄物を分解する菌床として働く。   Next, when the pattern A and the pattern D are compared, it can be seen that the patterns are substantially the same. From this, the composition of the fungus group once changed in the pattern B or pattern C is the fungus bed first introduced in the final stage of decomposing the organic waste whose temperature has been lowered and the generation of fermentation heat is gradually reduced. It turns out that it has returned to the same fungal group. From this, it can be seen that the final product after the decomposition of the organic waste can be used again as a fungus bed. Therefore, the final product recirculated from the third fermentation compartment 38 to the crushing tank 12 serves as a fungus bed for decomposing the newly supplied organic waste.

以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
(1)有機性廃棄物の破砕と発酵分解とが繰り返し行われるため、該有機性廃棄物の処理効率を向上することができる。
According to the embodiment detailed above, the following effects are exhibited.
(1) Since the crushing and fermentation decomposition of the organic waste are repeatedly performed, the processing efficiency of the organic waste can be improved.

(2)生分解性の袋に入れられた状態で有機性廃棄物が破砕槽12に投入されても、両ローラ17,18により、該袋が引き千切られた後、回転体21の各ブレード26により、袋及び有機性廃棄物を細裂することができる。このため、有機性廃棄物を袋ごと好適に破砕することができる。   (2) Even if organic waste is put into the crushing tank 12 in a state where it is put in a biodegradable bag, after the bag is shredded by both rollers 17 and 18, each blade of the rotating body 21 By 26, a bag and organic waste can be shredded. For this reason, the organic waste can be suitably crushed together with the bag.

(3)有機性廃棄物は両ローラ17,18の間にて押し潰されるため、該有機性廃棄物を粉砕しながら、速やかに回転体21へ導くことができる。
(4)周面における周速が互いに異なる両ローラ17,18により、有機性廃棄物を上下方向に引っ張ることができ、生分解性プラスチックからなるシートや有機性廃棄物を収容しているゴミ袋を好適に引き千切ることができる。
(3) Since the organic waste is crushed between the rollers 17 and 18, the organic waste can be promptly guided to the rotating body 21 while being crushed.
(4) Organic waste can be pulled up and down by the rollers 17 and 18 having different peripheral speeds on the peripheral surface, and a sheet made of biodegradable plastic or a garbage bag containing organic waste Can be suitably shredded.

(5)両ローラ17,18の周面上には、両ローラ17,18の回転軸に平行な方向へ複数の第1凸条17b及び第2凸条18bがそれぞれ並設されている。このため、有機性廃棄物の破砕時に、有機性廃棄物を入れた生分解性の袋に各凸条17b,18bが食い込む。このため、両ローラ17,18が、袋に対して滑り難くなるので、まずゴミ袋を両ローラ17,18の間に引き込むとともに上下方向に引っ張る力を効率よく作用させることができる。したがって、有機性廃棄物を袋ごと好適に引き千切ることができる。   (5) A plurality of first ridges 17b and second ridges 18b are juxtaposed on the circumferential surfaces of the rollers 17 and 18 in a direction parallel to the rotation axis of the rollers 17 and 18, respectively. For this reason, at the time of crushing organic waste, each protruding item | line 17b and 18b bites into the biodegradable bag which put organic waste. For this reason, since both rollers 17 and 18 become difficult to slide with respect to a bag, the force which draws a garbage bag between both rollers 17 and 18 and pulls it up and down can be made to act efficiently. Therefore, the organic waste can be suitably shredded together with the bag.

(6)ブレード26が回転体21とともに高速回転(1700〜1800r.p.m)するため、有機性廃棄物を好適に細裂することができるとともに、該有機性廃棄物と菌床とを好適に混合することができる。   (6) Since the blade 26 rotates at a high speed (1700 to 1800 rpm) together with the rotating body 21, the organic waste can be preferably shredded, and the organic waste and the fungus bed are preferably used. Can be mixed.

(7)メッシュ部材15により、発酵槽13へ搬送される有機性廃棄物の大きさを制限することができるため、該発酵槽13での有機性廃棄物の分解効率を向上することができる。   (7) Since the size of the organic waste conveyed to the fermenter 13 can be limited by the mesh member 15, the decomposition efficiency of the organic waste in the fermenter 13 can be improved.

(8)発酵槽13で分解された有機性廃棄物を両ローラ17,18よりも下流側の破砕槽12内へ戻すことで、発酵槽13での有機性廃棄物の分解が不十分であっても、再び該有機性廃棄物の細裂を行うことができる。また、発酵槽13で十分に分解された有機性廃棄物は再び菌床として使用できる。このとき投入される新たな有機性廃棄物と十分に混合されるため、その後の発酵の効率を高めることができる。   (8) By returning the organic waste decomposed in the fermenter 13 into the crushing tank 12 on the downstream side of the rollers 17 and 18, the organic waste in the fermenter 13 is not sufficiently decomposed. However, the organic waste can be shredded again. Moreover, the organic waste fully decomposed | disassembled in the fermenter 13 can be used again as a fungus bed. Since it is sufficiently mixed with the new organic waste introduced at this time, the efficiency of subsequent fermentation can be increased.

(9)搬送手段は、第2スクリューコンベア41により構成されているため、該第2スクリューコンベア41の運転時間を管理するだけで、有機性廃棄物を容易に一定量測定して破砕槽12へ搬送することができる。また、開放的な構造のベルトコンベアに比べて閉鎖された構造とすることができるので、外部に対する臭気の漏れや汚染等を抑制することができる。   (9) Since the conveying means is constituted by the second screw conveyor 41, it is possible to easily measure a certain amount of organic waste to the crushing tank 12 only by managing the operation time of the second screw conveyor 41. Can be transported. Moreover, since it can be set as the structure closed compared with the belt conveyor of an open structure, the leakage of the odor with respect to the exterior, contamination, etc. can be suppressed.

(10)各攪拌羽根39は、全体として螺旋状をなしているため、回転させることで有機性廃棄物を攪拌するだけでなく、該有機性廃棄物を下流側へ送り出すことができる。
(11)各ブレード26の先端には、それぞれ凸起26aが設けられているため、有機性廃棄物を掻き集めながら好適に細裂することができる。
(10) Since each agitating blade 39 has a spiral shape as a whole, it can not only stir the organic waste by rotating but also send the organic waste to the downstream side.
(11) Since the protrusions 26a are provided at the tips of the blades 26, the organic waste can be suitably torn while being scraped.

(12)破砕槽12で有機性廃棄物と菌床とを混合することができるので、別途混合槽を設ける必要がなく、有機性廃棄物処理装置11をコンパクトにすることができる。
(13)回転体21の各ブレード26によって有機性廃棄物と菌床とが細裂されながら混合される際に、これらの混合物は破砕槽12内で激しく飛散する。しかしながら、両ローラ17,18と破砕槽12の内側面との隙間がほとんどなく、該両ローラ17,18間の隙間も10mm以下と小さいため、該両ローラ17,18が盾となって、投入口12aから外部へ混合物が飛び散るのを抑制することができる。
(12) Since the organic waste and the fungus bed can be mixed in the crushing tank 12, it is not necessary to provide a separate mixing tank, and the organic waste treatment apparatus 11 can be made compact.
(13) When the organic waste and the fungus bed are mixed while being shredded by the blades 26 of the rotating body 21, these mixtures are violently scattered in the crushing tank 12. However, there is almost no gap between the rollers 17 and 18 and the inner surface of the crushing tank 12, and the gap between the rollers 17 and 18 is as small as 10 mm or less. It is possible to suppress the mixture from splashing from the mouth 12a to the outside.

(14)熱交換室31内の水45により、分解熱を比較的高い温度の発酵室30の上流側から比較的低い温度の下流側へ、伝導(移動)することができる。このため、電力等のエネルギー資源を使用することなく発酵室30内の有機性廃棄物の温度を均一にすることができ、各菌(微生物)を満遍なく活性化させることができる。したがって、有機性廃棄物を効率よく分解することができる。   (14) The water 45 in the heat exchange chamber 31 can conduct (move) the heat of decomposition from the upstream side of the relatively high temperature fermentation chamber 30 to the downstream side of the relatively low temperature. For this reason, the temperature of the organic waste in the fermentation chamber 30 can be made uniform without using energy resources such as electric power, and each bacterium (microorganism) can be uniformly activated. Therefore, organic waste can be decomposed efficiently.

(15)分解熱により有機性廃棄物の温度が熱交換室31内の水45よりも高くなった場合には、該有機性廃棄物の熱を該水45に移動させることができ、有機性廃棄物の分解が進んで該有機性廃棄物の温度が水45よりも低くなった場合には、該水45の熱を有機性廃棄物に移動させることができる。このため、有機性廃棄物の温度低下を抑制することができ、各菌の活性度の低下も抑制することができる。したがって、有機性廃棄物の分解効率の低下を抑制することができる。   (15) When the temperature of the organic waste becomes higher than the water 45 in the heat exchange chamber 31 due to the heat of decomposition, the heat of the organic waste can be transferred to the water 45, and the organic waste When the decomposition of the waste proceeds and the temperature of the organic waste becomes lower than that of the water 45, the heat of the water 45 can be transferred to the organic waste. For this reason, the temperature fall of organic waste can be suppressed and the fall of the activity of each microbe can also be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the decomposition efficiency of organic waste.

(16)発酵室30と熱交換室31とは、熱伝導性を有する隔壁32によって隔絶されているため、有機性廃棄物と水45とを直接接触させることなく、これら有機性廃棄物と水45との間の熱交換を効率よく円滑に行うことができる。   (16) Since the fermentation chamber 30 and the heat exchange chamber 31 are isolated by the partition wall 32 having thermal conductivity, these organic waste and water are not brought into direct contact with the organic waste and the water 45. Heat exchange with 45 can be performed efficiently and smoothly.

(17)各発酵分室36,37,38間で、温度が高い発酵分室から温度の低い発酵分室へ熱を、水45を介して移動させることができるため、該各発酵分室36,37,38においてそれぞれ働く各菌を活性化させることができ、有機性廃棄物を効率よく分解することができる。   (17) Since heat can be transferred between the fermentation compartments 36, 37, and 38 from the fermentation compartment having a high temperature to the fermentation compartment having a low temperature through the water 45, the fermentation compartments 36, 37, and 38 It is possible to activate each of the fungi that works in, and to decompose organic waste efficiently.

(18)隔壁32は、その断面形状が熱交換室31側に膨らむ円弧状をなしているため、有機性廃棄物と水45との熱交換を効率よく均一に行うことができる。
(変更例)
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
(18) Since the partition wall 32 has an arc shape that swells toward the heat exchange chamber 31, the heat exchange between the organic waste and the water 45 can be performed efficiently and uniformly.
(Example of change)
In addition, the said embodiment can also be changed and actualized as follows.

・第1凸条17bと第2凸条18bとが最も接近したときの距離Aは、有機性廃棄物を袋に入れないで投入することを想定して10mm以下に設定されている。しかし、例えば、生分解性プラスチックによる45リットルのゴミ袋であれば、50mm程度とすればゴミ袋ごと投入することができる。この際、投入時に第1及び第2ローラ17,18の間でゴミ袋が引き裂かれ、内容物が露出される。また、このときの噛み込みを円滑にし、かつ第1及び第2ローラ17,18の速度差によりうまく引き裂くために、前記実施形態の第1及び第2ローラ17,18の第1凸条17bと第2凸条18bの形状を変更して、確実にゴミ袋をとらえるように先端が尖ったスパイク上のピンなどを設けてもよい。   -Distance A when the 1st protruding item | line 17b and the 2nd protruding item | line 18b approached most is set to 10 mm or less supposing that it throws in without putting an organic waste in a bag. However, for example, in the case of a 45-liter garbage bag made of biodegradable plastic, if it is about 50 mm, the entire garbage bag can be introduced. At this time, the garbage bag is torn between the first and second rollers 17 and 18 at the time of charging, and the contents are exposed. Further, in order to smooth the biting at this time and torn well due to the speed difference between the first and second rollers 17 and 18, the first ridges 17b of the first and second rollers 17 and 18 of the above embodiment You may change the shape of the 2nd protruding item | line 18b, and may provide the pin on the spike with the pointed tip etc. so that a garbage bag may be caught reliably.

・両ローラ17,18を、プーリ及びベルトを介して1つのモータにより同じ速度で回転するように構成してもよい。
・両ローラ17,18の径を同じにしてもよい。この場合、両ローラ17,18の回転速度は、互いに異ならせることが望ましい。
-You may comprise both rollers 17 and 18 so that it may rotate at the same speed with one motor via a pulley and a belt.
-You may make the diameter of both the rollers 17 and 18 the same. In this case, it is desirable that the rotational speeds of the rollers 17 and 18 are different from each other.

・メッシュ部材15をスリット状に変更したり、或いは省略したりしてもよい。
・ここで、ブレード26は、切断可能な鋭利な刃先を持ったもののみならず、先端が尖ったもの、有機性廃棄物に叩き付けられて有機性廃棄物を細裂するハンマー状のものとしてもよい。
The mesh member 15 may be changed to a slit shape or may be omitted.
Here, the blade 26 is not limited to having a sharp cutting edge that can be cut, but also having a sharp tip, or a hammer-like one that is struck by organic waste and tears the organic waste. Good.

・各凸条17b,18bのうち少なくとも一方を省略してもよい。
・両スクリューコンベア16,41のうち少なくとも一方をベルトコンベア、エアポンプ等に変更してもよい。
-You may abbreviate | omit at least one among each protruding item | line 17b, 18b.
-At least one of the screw conveyors 16 and 41 may be changed to a belt conveyor, an air pump, or the like.

・第2スクリューコンベア41により、第3発酵分室38の有機性廃棄物を、破砕槽12内の両ローラ17,18よりも上流側に搬送するように構成してもよい。
・熱媒体として、水45の代りに油やアルコール等を用いてもよい。
-You may comprise so that the organic waste of the 3rd fermentation compartment 38 may be conveyed upstream from both the rollers 17 and 18 in the crushing tank 12 by the 2nd screw conveyor 41. FIG.
-Oil or alcohol may be used as the heat medium instead of the water 45.

・熱交換室31内の水45を補助的に加温するためのヒータ(例えば、投げ込みヒータ等)を設けてもよい。
・各熱交換室31の水45を攪拌するための攪拌羽根(図示略)を設けて、該攪拌羽根をモータ等により回転させることで、水45を積極的に攪拌するように構成してもよい。
-You may provide the heater (for example, throwing heater etc.) for heating the water 45 in the heat exchange chamber 31 auxiliary.
-It is also possible to provide an agitating blade (not shown) for agitating the water 45 in each heat exchange chamber 31 and rotate the agitating blade by a motor or the like to actively agitate the water 45. Good.

・図9に示すように、熱交換室31内に、2枚の仕切板50を設けて、該熱交換室31を各発酵分室36,37,38と対応するように、それぞれ第1熱交換分室51、第2熱交換分室52及び第3熱交換分室53の3室に区画するようにしてもよい。このようにすれば、各発酵分室36,37,38の温度管理をそれぞれ容易に行うことができる。   As shown in FIG. 9, two partition plates 50 are provided in the heat exchange chamber 31, and the first heat exchange is performed so that the heat exchange chamber 31 corresponds to the fermentation compartments 36, 37, and 38, respectively. A compartment 51, a second heat exchange compartment 52, and a third heat exchange compartment 53 may be divided into three chambers. If it does in this way, the temperature management of each fermentation compartment 36,37,38 can be performed easily, respectively.

・また、両仕切板50に連通孔を設けたり、両仕切板50を開閉自在の扉にしたりして、各熱交換分室51,52,53間での水45の移動を制御できるように構成してもよい。   In addition, it is possible to control the movement of the water 45 between the heat exchange compartments 51, 52, 53 by providing communication holes in the both partition plates 50 or making both the partition plates 50 doors that can be opened and closed. May be.

・さらに、各熱交換分室51,52,53のそれぞれに回転可能な攪拌羽根(図示略)を設けて、該攪拌羽根をモータ等により回転させることで、水45を積極的に攪拌するようにしてもよい。   Further, a rotatable stirring blade (not shown) is provided in each of the heat exchange compartments 51, 52, 53, and the stirring blade is rotated by a motor or the like so that the water 45 is actively stirred. May be.

・またさらに、各熱交換分室51,52,53のそれぞれに、それらの内部の水45を補助的に加温するためのヒータ(例えば、投げ込みヒータ等)をそれぞれ設けてもよい。
・両区画板35のうち少なくとも一方を省略して発酵室30を1室にしたり、2つの発酵分室に区画したりしてもよい。あるいは、区画板35を3枚以上に増やして、発酵室30を4つ以上の発酵分室に区画してもよい。
In addition, each of the heat exchange compartments 51, 52, 53 may be provided with a heater (for example, a throwing heater or the like) for supplementarily heating the water 45 therein.
-At least one of the partition plates 35 may be omitted to make the fermentation chamber 30 one chamber, or may be partitioned into two fermentation compartments. Alternatively, the number of partition plates 35 may be increased to three or more, and the fermentation chamber 30 may be partitioned into four or more fermentation compartments.

・このように構成された複数の熱交換分室51,52,53間には、連通・閉止可能なバルブ等の流通手段を配置し、第1熱交換分室51内の水温が設定された温度以下である場合には、制御手段としてのサーモスタットが働き、各熱交換分室51,52,53間の水45の交換を阻止する。一方、第1熱交換分室51内の水温が設定された温度を超える場合には、サーモスタットが逆に働き、各熱交換分室51,52,53間の水45の交換を許容する。   -Between the plurality of heat exchange compartments 51, 52, 53 configured in this manner, a communication means such as a valve that can be communicated and closed is arranged, and the water temperature in the first heat exchange compartment 51 is equal to or lower than the set temperature. In this case, a thermostat as a control means works to prevent the exchange of the water 45 between the heat exchange compartments 51, 52, 53. On the other hand, when the water temperature in the first heat exchange compartment 51 exceeds the set temperature, the thermostat works in reverse and allows the water 45 to be exchanged between the heat exchange compartments 51, 52, 53.

或いは、各熱交換分室51,52,53にセンサとしての水温計を配置し、熱交換分室51,52,53間には熱媒体流通手段であるモータ駆動によるポンプを配置して、制御手段としてのコンピュータによりこれらにより水45の交換を積極的に促進してもよい。   Alternatively, a water temperature meter as a sensor is arranged in each heat exchange compartment 51, 52, 53, and a motor-driven pump that is a heat medium circulation means is arranged between the heat exchange compartments 51, 52, 53 as a control means. The exchange of water 45 may be actively promoted by these computers.

このように構成することで、第1発酵分室36が十分に発酵熱により暖まっていない場合は、各熱交換分室51,52,53間の熱媒体である水45の流通を阻止して熱交換を中止し、第1発酵分室36の温度上昇を促進する。   By comprising in this way, when the 1st fermentation compartment 36 is not fully warmed with fermentation heat, distribution | circulation of the water 45 which is a heat medium between each heat exchange compartment 51,52,53 is blocked | prevented and heat exchange is carried out. And the temperature increase of the first fermentation compartment 36 is promoted.

一方、第1発酵分室36が十分に発酵熱により暖まってきたらその余剰の熱を利用して、第2発酵分室37、第3発酵分室38の加温ため、各熱交換分室51,52,53間の熱媒体である水45の流通を促進して熱交換を促進することで分解熱の効率的な利用を図ることができる。   On the other hand, when the first fermentation compartment 36 is sufficiently warmed by the heat of fermentation, the excess heat is used to heat the second fermentation compartment 37 and the third fermentation compartment 38, so that each heat exchange compartment 51, 52, 53 is used. By promoting the circulation of the water 45, which is the heat medium, and promoting the heat exchange, it is possible to efficiently use the decomposition heat.

・図10に示すように、破砕槽12内の周囲を囲むように該破砕槽12に熱交換室54を設け、さらに熱交換室54と発酵槽13の熱交換室31とを連通する連通管55を設けてもよい。このとき、熱交換室54内、連通管55内及び熱交換室31内には、水45が充填されている。このようにすれば、発酵室30で発生した発酵熱を水45によって破砕槽12に伝達し、該破砕槽12内を温めることができる。これにより、破砕槽12内においても有機性廃棄物の発酵が好適に促進されて破砕槽12内の壁面にこびりついた有機性廃棄物が取れやすくなり、有機性廃棄物の悪臭が抑えられるようになる。   As shown in FIG. 10, a heat exchange chamber 54 is provided in the crushing tank 12 so as to surround the inside of the crushing tank 12, and a communication pipe that further connects the heat exchange chamber 54 and the heat exchange chamber 31 of the fermentation tank 13. 55 may be provided. At this time, the water 45 is filled in the heat exchange chamber 54, the communication pipe 55, and the heat exchange chamber 31. If it does in this way, the heat of fermentation which generate | occur | produced in the fermentation chamber 30 can be transmitted to the crushing tank 12 with the water 45, and the inside of this crushing tank 12 can be warmed. As a result, fermentation of organic waste is favorably promoted in the crushing tank 12 so that the organic waste stuck to the wall surface in the crushing tank 12 can be easily removed, and the malodor of the organic waste can be suppressed. Become.

さらに、仮に破砕槽12内で有機性廃棄物が発酵分解されて発生する分解熱によって破砕槽12内の温度が高温(80℃以上)になったとしても、該分解熱が熱交換室54内の水45と熱交換されるので、破砕槽12内の温度が有機性廃棄物の発酵分解に適した温度(65℃程度)に抑えることができる。このため、破砕槽12内においても、有機性廃棄物の発酵分解を促進することが可能となる。   Furthermore, even if the temperature in the crushing tank 12 becomes high (80 ° C. or higher) due to the decomposition heat generated by fermentative decomposition of the organic waste in the crushing tank 12, the heat of decomposition is generated in the heat exchange chamber 54. Therefore, the temperature in the crushing tank 12 can be suppressed to a temperature suitable for fermentation decomposition of organic waste (about 65 ° C.). For this reason, also in the crushing tank 12, it becomes possible to accelerate | stimulate the fermentative decomposition | disassembly of organic waste.

次に上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(付記1)前記第2破砕手段は、前記第1破砕手段と比較して高速で回転することを特徴とする有機性廃棄物処理装置。
Then appended to the following about the technical idea that can be understood from the above-described embodiment.
(Supplementary Note 1) before Symbol second crushing means, organic waste, characterized in that rotates at high speed as compared with the first crushing means processing apparatus.

上記付記1の構成によれば、高速(例えば1700〜1800回転/分)で回転させることで、第1破砕手段と異なる作用で有機性廃棄物を破砕することができる。
(付記2)前記第1破砕手段は、前記破砕槽の開口部を覆うように蓋状に配置されたことを特徴とする有機性廃棄物処理装置。
According to the structure of the above supplementary note 1, by rotating at a high speed (for example, 1700 to 1800 revolutions / minute), the organic waste can be crushed by an action different from that of the first crushing means.
(Supplementary Note 2) before Symbol first crushing means organic waste processing apparatus, wherein the arranged to the lid-like cover the opening of the crushing tank.

上記付記2の構成によれば、前記第2の破砕手段において有機性廃棄物を細裂する場合に、第1破砕手段が蓋として機能するため、第2破砕手段により細裂されるときの有機性廃棄物の破片などが飛び散ることがない。   According to the structure of the above supplementary note 2, when the organic waste is shredded in the second crushing means, the first crushing means functions as a lid, so the organic when being shredded by the second crushing means The waste of toxic waste is not scattered.

実施形態の有機性廃棄物処理装置を示す斜視図。The perspective view which shows the organic waste processing apparatus of embodiment. 実施形態の破砕槽の内部を示す側面図。The side view which shows the inside of the crushing tank of embodiment. 実施形態の破砕槽の内部を示す正面図。The front view which shows the inside of the crushing tank of embodiment. (a)は第1ローラの斜視図、(b)は、第2ローラの斜視図。(A) is a perspective view of a 1st roller, (b) is a perspective view of a 2nd roller. 実施形態のメッシュ部材の平面図。The top view of the mesh member of embodiment. 実施形態の発酵槽の前後方向における断面図。Sectional drawing in the front-back direction of the fermenter of embodiment. 実施形態の発酵槽の左右方向における断面図。Sectional drawing in the left-right direction of the fermenter of embodiment. 分解生成物の菌群のPCR電気泳動パターンを示す写真。The photograph which shows the PCR electrophoresis pattern of the fungal group of a degradation product. 変更例の発酵槽の左右方向における断面図。Sectional drawing in the left-right direction of the fermenter of the example of a change. 変更例の有機性廃棄物処理装置を概念的に示す断面簡略図。The cross-sectional simplified view which shows the organic waste processing apparatus of the example of a change notionally.

符号の説明Explanation of symbols

11…有機性廃棄物処理装置、12…破砕槽、12c…排出口、13…発酵槽、15…メッシュ部材、17…第1破砕手段としての第1ローラ、17b…突起としての第1凸条、18…第1破砕手段としての第2ローラ、18b…突起としての第2凸条、21…第2破砕手段としての回転体、26…ブレード、30…発酵室、31…熱交換室、32…熱交換手段を構成する隔壁、36…第1発酵分室、37…第2発酵分室、38…第3発酵分室、41…搬送手段としての第2スクリューコンベア、45…熱交換手段を構成する熱媒体としての水。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Organic waste processing apparatus, 12 ... Crush tank, 12c ... Discharge port, 13 ... Fermenter, 15 ... Mesh member, 17 ... 1st roller as 1st crushing means, 17b ... 1st protruding item | line as protrusion , 18 ... second roller as first crushing means, 18b ... second protrusion as projection, 21 ... rotating body as second crushing means, 26 ... blade, 30 ... fermentation chamber, 31 ... heat exchange chamber, 32 ... partition walls constituting heat exchange means, 36 ... first fermentation compartment, 37 ... second fermentation compartment, 38 ... third fermentation compartment, 41 ... second screw conveyor as conveying means, 45 ... heat constituting heat exchange means Water as a medium.

Claims (3)

投入された有機性廃棄物を破砕し、該有機性廃棄物と菌床とが混合される破砕槽と、該破砕槽で破砕された前記有機性廃棄物と前記菌床との混合物を移入して分解させる発酵槽と、前記発酵槽で分解された有機性廃棄物を再び前記破砕槽へ戻す搬送手段と、前記有機性廃棄物が分解される際に発生する分解熱を前記発酵槽の一部から他部へ伝導させる熱交換手段とを備え、
前記熱交換手段は、前記分解熱が熱交換される熱媒体を有し、該熱媒体と前記有機性廃棄物との間で熱交換が行われるように構成され、
前記発酵槽は、前記有機性廃棄物が分解される複数の発酵分室と、前記熱媒体が充填される熱交換室とを備えており、前記発酵分室と前記熱交換室とは、熱伝導性を有する隔壁によって隔絶されており、
前記各発酵分室は、前記破砕槽側から順番に前記混合物が移送されるように配置されており、
前記熱交換室は、前記各発酵分室に沿って前記破砕槽側から前記混合物の移送方向下流側へと形成されており、前記熱交換室の内部において前記熱媒体が前記破砕槽側から下流側へと流通することで、前記熱媒体を介して最も破砕槽側の発酵分室で発生した前記分解熱その他の発酵分室に伝達されることを特徴とする有機性廃棄物処理装置。
The charged organic waste is crushed, a mixture of the crushing tank in which the organic waste and the fungus bed are mixed, and the mixture of the organic waste and the fungus bed crushed in the crushing tank is transferred. A fermenter to be decomposed, a conveying means for returning the organic waste decomposed in the fermenter to the crushing tank, and a heat of decomposition generated when the organic waste is decomposed in the fermenter Heat exchange means for conducting from one part to another,
The heat exchange means has a heat medium in which the decomposition heat is heat exchanged, and is configured such that heat exchange is performed between the heat medium and the organic waste,
The fermenter includes a plurality of fermentation compartments in which the organic waste is decomposed and a heat exchange chamber filled with the heat medium, and the fermentation compartment and the heat exchange chamber are thermally conductive. Isolated by a septum having
Each fermentation compartment is arranged so that the mixture is transferred in order from the crushing tank side ,
The heat exchange chamber is formed from the crushing tank side to the downstream side in the transfer direction of the mixture along the fermentation compartments, and the heat medium is downstream from the crushing tank side in the heat exchange chamber. by flowing into the organic waste treatment apparatus, characterized in that the decomposition heat generated in most fermentation compartment crushing chamber side through the heat medium is transferred to the other fermentation compartment.
前記熱交換手段は、前記複数の発酵分室に対応して隔壁によって仕切られた複数の熱交換分室と、該複数の熱交換分室に充填された熱媒体を他の熱交換分室と流通を許容若しくは禁止する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の有機性廃棄物処理装置。 The heat exchange means allows a plurality of heat exchange compartments partitioned by partition walls corresponding to the plurality of fermentation compartments , and allows a heat medium filled in the plurality of heat exchange compartments to flow with other heat exchange compartments or The organic waste treatment apparatus according to claim 1 , further comprising a prohibiting control unit. 前記複数の熱交換分室に充填された熱媒体の流通を促進する熱媒体流通手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の有機性廃棄物処理装置。 The organic waste treatment apparatus according to claim 2 , further comprising a heat medium circulation unit that promotes the circulation of the heat medium filled in the plurality of heat exchange compartments.
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