JP4771734B2 - 分解処理槽の給気装置 - Google Patents

Description

本発明は、発酵分解装置等の分解処理槽に設けられる給気装置の技術分野に属するものである。

今日、余剰汚泥や生ゴミ等の被処理物の処理が社会的に大きな問題になっており、そこでこれら被処理物を分解処理槽に投入し、発酵分解する等の処理をして無公害化することが試みられている。一般に、発酵分解には、好気性菌を担持したコロニーが用いられるが、該コロニーの発酵分解効率を高めるために処理槽に空気（酸素）を供給する必要があり、このような場合の給気装置として、処理槽の底部に給気口が形成された給気管を埋設して空気を処理槽に供給するようにしたものがある（例えば、特許文献１、２参照。）。
特開２００１−３００５８６号公報 特開平６−２４６２８４号公報

しかしながらこれらのものでは、攪拌器による処理槽底部の押し付けやコロニーの自重でコロニーが細部に入り込んで分解槽に至るまでの空気流路が目詰まりし易くなって円滑な空気の供給が損なわれ、発酵分解効率が低下するといった問題があり、ここに本発明が解決せんとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、生ごみや余剰汚泥等の有機物である被処理物とコロニーを形成するコロニー素材とが投入され、これら投入されたものを被攪拌物とし、前記被処理物を分解処理するための分解処理槽に、前記被攪拌物を掻き揚げながら攪拌する攪拌手段を平面視で中央部位に設けて、前記分解処理槽内に、中央部で掻き揚げられ、周辺部で沈降して行く状態の被攪拌物の還流が生じるように構成した分解処理槽において、前記分解処理槽の内側の下部側壁には、被攪拌物の沈降方向に沿う下向きでかつ分解処理槽の内側に膨出している給気口が形成された空気供給部を設けたことを特徴とする分解処理槽における給気装置である。
請求項２の発明は、請求項１において、分解処理槽の下部側壁は、下側ほど小径になるように傾斜した傾斜面を有し、該傾斜面の内側に空気供給部が設けられていることを特徴とする分解処理槽の給気装置である。
請求項３の発明は、請求項１または２において、空気供給部は、分解処理槽の内側壁に設けられ、外部から空気が供給される給気部本体と、該給気部本体に穿設される通気孔と、該通気孔を覆う状態で通気孔よりも下位置にまで至って下端開口が給気口に形成された覆い体とを備えていることを特徴とする分解処理槽の給気装置である。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一つにおいて、分解処理槽の底面には、被攪拌物を強制排出するための排出手段が設けられていることを特徴とする分解処理槽の給気装置。

請求項１の発明とすることにより、空気供給部の給気口の目詰まりを防止して円滑な空気の供給を行うことができ、発酵分解効率を高めることができる。
請求項２の発明とすることにより、被攪拌物に対して全体的に効率よく空気を供給することができる。
請求項３の発明とすることにより、被攪拌物が、覆い体内に侵入し、さらに給気部本体内に侵入してしまうことが防止される。
請求項４の発明とすることにより、分解処理槽５からのコロニーの効率の良い排出ができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１は発酵分解脱臭装置であって、該発酵分解脱臭装置１は被処理物を分解処理する分解処理機２と該分解処理機２から排出された臭気の脱臭処理をする脱臭機３とを設けて構成されている。ここで、被処理物は、生ごみや余剰汚泥等の有機物であるが、本実施の形態では余剰汚泥である。そして余剰汚泥の場合、このままでは発酵分解しづらく、そこで予め凝集剤で凝集し、脱水したものを分解処理機２に投入することが要求される。

前記分解処理機２は、略四角形状の天板４が設けられる分解処理槽５を備えているが、前記天板４の各コーナー部からは下方に向かって支柱６が垂下されている。そして該支柱６は、分解処理槽５の底板７を途中で支持するようにして設けられることにより、分解処理機２は底板７が設置面Ｇから浮き上がる状態で組みつけられる。

前記分解処理槽５は円筒形状をしており、その中心位置には、前記天板４と底板７とに回転自在に支持される状態で支軸８が軸支されているが、支軸８の天板４から突出する上端部８ａには従動スプロケット９が一体的に取付けられている。一方、分解処理槽５の周面板（側面板）１０に固着した支柱６ａの外側面にはブラケット１１が止着され、該ブラケット１１に駆動モータ１２の収納室１１ａが取付けられている。そして駆動モータ１２の駆動軸１２ａに取付けられた駆動スプロケット１３と前記従動スプロケット９とのあいだには伝動チエン１４が懸回され、駆動モータ１２の駆動により支軸８が回転することで、該支軸８に設けた螺旋羽根（オーガ）１５が、分解処理槽５に投入された被攪拌物の掻き揚げ作動をするようになっており、このようにすることで、分解処理槽５内には、中央部で掻き揚げられ、周辺部で沈降して行く状態の被攪拌物の還流が生じるように構成されている。尚、１４ａは両スプロケット９、１３、伝動チエン１４を覆蓋するカバーである。また、螺旋羽根１５の最下端部１５ａは、外径方向にやや突出した長いものになっている。

さらに天板４には、被処理物を投入するための被処理物投入口４ａとコロニーを形成するためのコロニー形成用のコロニー素材（例えば杉チップのようなチップ材）を投入するためのコロニー素材投入口４ｂとが開設されているが、被処理物投入口４ａは、開閉モータ１６によって開閉自在な蓋体１７が設けられていて、通常時は閉鎖しているが、図示しない被処理物供給装置からの被処理物の供給にタイミングを合わせて開放されるようになっている。またコロニー素材投入口４ｂには手動開閉式の蓋１８が設けられている。

１９は螺旋羽根１５の上端と天板４との間に設けられる振分板であって、該振分板１９は、周面板１０に一端（外端）を支持した支持棒２０に支持されているが、コロニー投入口４ｂに対応する位置は大きく開口１９ａしていて、コロニーの投入を邪魔しないようになっている。さらに振分板１９の内周縁１９ｂは支軸８よりも大径になっていて支軸８とのあいだに隙間を有し、外周縁１９ｃは分解処理槽５の周面板１０よりも小径になっていて周面板１０とのあいだに隙間を有している。また、振分板１９は、被処理物投入口４ａに対応する位置は封止状になっていて、該被処理物投入口４ａから投入された被処理物がここに堆積するが、振分板１９には、該堆積部位から前記支軸８の回転方向（図５では反時計回り方向）に向けて複数の落下口１９ｄが点在状態で設けられるが、該落下口１９ｄは、径方向位置をずらした状態で設けられている。

前記支軸８には、振分板１９の上側に位置する取付けブロック２１が着脱自在に取付けられ、該取付けブロック２１に搬送板２２の基端部が止着されているが、該搬送板２２は、上側が支軸８の回転方向側に向けて傾斜するようにして設けられており、支軸８の回転方向逆側を前記搬送板２２に備えられた支持片２３に支持されている。そして搬送板２２の下端縁は振分板１９から隙間を存するようになっているが、搬送板２２には、可撓性を有した掃拭板２４が設けられているが、該掃拭板２４は、振分板１９に撓む状態で当接する長さ設定になっている。そして支軸８が回転することに伴う搬送板２２、掃拭板２４の回転により、前記堆積した被処理物を支軸８の回転方向に搬送し、落下口１９ｄ、振分板１９と支軸８とのあいだの隙間や周面板１０とのあいだの隙間から振分ける状態で被処理物をコロニー上に落下させ、これらを螺旋羽根１５で攪拌するようになっている。尚、本実施の形態のコロニーは、発酵分解特性を有した微生物であって、前述したようにコロニー形成素材に好気性菌が群生となって担持したものである。

前記分解処理槽５の周面板１０は、円筒状部１０ａと、該円筒状部１０ａの下側に位置して下側ほど小径になる截頭逆円錐筒形状をした傾斜面部１０ｂとにより構成されているが、傾斜面部１０ｂには複数（本実施の形態では９０度おきに都合４組が設けられている。）の空気供給部２５が設けられている。

前記空気供給部２５は、傾斜面部１０ｂに開設され、外部配管２６が連通連結された空気流入口２７と、傾斜面部１０ｂの内側面に一体的に止着され、傾斜表面２８ａが傾斜面部１０ｂから所定の間隙を存するようにして形成された箱状の給気部本体２８とからなっていて、給気部本体２８には外部配管２６から供給された外気が流入するようになっているが、該給気部本体２８の傾斜表面２８ａには、左右方向に長い複数の通気孔２８ｂが上下方向に所定間隔を存して穿設されている。尚、通気孔２８ｂは、左右方向に長い長孔に限定されず、円や楕円、長円を左右方向に並べて設けて通気孔列を構成しても良いことはいうまでもない。

前記各通気孔２８ｂには、各通気孔２８ｂの上側位置で上端縁が給気部本体傾斜表面２８ａに封止状に止着され、下側ほど傾斜表面２８ａから離間する状態で内側に向けて下り傾斜状になっており、下端縁が対応する各通気孔２８ｂを越えた下側位置にまで至っていて該対応する各通気孔２８ｂを覆う覆い体２９が設けられ、該覆い体２９の下端開口（給気口）２９ａから外気が分解処理槽５内に供給するようになっている。

さらに給気部本体２８の天部、底部は何れも板材２８ｃ、２８ｄにより閉鎖されているが、天板材２８ｃは、水平面に対して下り傾斜状になっていて、該天板材２８ｃに堆積した被攪拌物がここに停滞することを防止するようになっている。因みに、底板材２８ｄはない設定としてもよく、この場合には、給気部本体２８内に万一入り込んだ被攪拌物を落下排出できることになる。

また、前記外気配管２６は、傾斜面部１０ｂの外周を、円筒状部１０ａの径内に位置する（円筒状部１０ａから外径方向にはみ出さない）ようにして配設され、外気配管２６の中間部に外径方向に突出するよう連通連結された給気管３０ａにはブロア３０が設けられていて、外気を給気部本体２８に強制給気できるようになっている。

３１は被攪拌物を分解処理機２から強制排出するための排出装置であって、該排出装置３１は、分解処理槽底板７に介設された排出口７ａの下側に連通状に設けられる排出筒３２と、該排出筒３２の内部に備えられ螺旋軸３３と、該螺旋軸３３を回転駆動させる駆動モータ３４とから構成され、該駆動モータ３４の駆動に基づいて被攪拌物を分解処理槽５から排出できるようになっている。

また、分解処理槽天板４には、分解処理槽５内の空気（臭気）を排出する排気口が設けられているが分解処理槽５内の空気は、該排気口に連通連結される排気管３５を介して前記脱臭機３に供給されるようになっている。

前記脱臭機３は、上下複数段（本実施の形態では３段）に別けて脱臭材３６を投入する下段脱臭材槽３７、中段脱臭材槽３８、上段脱臭材槽３９と、これら脱臭材槽３７、３８、３９の一側部に仕切り板４０を介して仕切られた空気（臭気）流路４１と、下段脱臭材槽３７の下側に位置して空気流路４１に連通するようにして形成された間隙部４２とを備えて構成され、脱臭機３の天板４３には配管４４を介して排気ファン４５が設けられている。また空気流路４１の上端部に形成された空気流入口４１ａが前記排気管３５に連通連結されている。そして排気ファン４５の駆動に基づく吸気作用によって発酵分解槽５内の空気が空気流路４１に流入して間隙部４２に至り、該間隙部４２に至った空気は、下段脱臭材槽３７、中段脱臭材槽３８、上段脱臭材槽３９を通過することで脱臭され、該脱臭された空気が配管４４から外気に排出するようになっている。

４６は上段脱臭材槽３９の上面に散水するための散水管であって、該散水管４６は、図示しないコントローラーにより、予め設定される時間毎に所定量の散水をするようになっている。そして該散水された水は、上段脱臭材槽３９、中段脱臭材槽３８、下段脱臭材槽３７を通過して前記間隙部４２に落下するが、該落下した水は、間隙部４２の側面に連通して配された配管４７を介して排水されるようになっている。

また前記脱臭材槽３７、３８、３９同士のあいだは、金網等の後述する脱臭材３６が通過（落下）しないメッシュに設定された着脱自在な通気材４８で仕切られていて上中下段の各脱臭材槽３９、３８、３７を仕切り形成しているが、さらに下段脱臭材槽３７は、前板面が開口し、ここに引き出し状の脱臭箱４９の複数（本実施の形態では３個）を前後方向に出し入れ自在に組み込んでいる。ここで脱臭箱４９は、底板部４９ａが周縁部を残して開口し、該開口に脱臭材３６が通過しないメッシュに設定された通気材４８ａが設けられていると共に、前記底板部４９ａにキャスター４９ｂが設けられ、該キャスター４９ｂが脱臭機３に設けたガイドレール３ａを転動することで前後方向の出し入れが円滑にできるようになっている。そして脱臭箱４９は、該脱臭箱４９の脱臭材槽３７への出し入れで脱臭材３６の交換ができるようになっているが、前記開口する前板面は、塞ぎ板５０によって塞ぐことができるようになっている。因みに、中、上段脱臭材槽３８、３９の脱臭材３６の交換は、脱臭機天板４３を取り外して行うようになっている。

一方、前記脱臭材３６は、本実施の形態では、分解処理機２に投入したコロニー素材と同じ素材で形成される脱臭素材５１に間隙材５２を混入させて形成し、これによって脱臭材３６が締め固まってしまうのを防止して、脱臭する空気流通を促進すると共に、脱臭材３６に担持されて空気の脱臭をする微生物（例えば好気性菌）の繁殖を促すようになっている。前記間隙材５２は、例えばプラスチック製の帯状シート部材の一方の側端縁を襞が連続するように葛折りして外周側に配置すると共に、この帯状シート部材の他方の側端縁を収束して中心部に配置することによって、全体として略球状に形成して成るもの（例えば特許第３６１３２２７号公報に記載される手法により形成されるもの。）を採用することができる。
そして脱臭素材５１と間隙材５２との充填は、脱臭素材５１と間隙材５２とを交互層状に充填することが好ましい。

叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、分解処理槽５内では、螺旋羽根１５の被攪拌物の掻き揚げ作動により、被攪拌物が分解処理槽５の中央部側で掻き揚げられ、周面部側で沈降して行く還流が生じるが、前記分解処理槽５の周面板１０には空気給気部２５が備えられているが、該空気給気部２５は、下向きに開口する下端開口２９ａを備え、該下端開口２９ａから空気が分解処理槽５に供給されることになるが、下端開口２９ａは、被攪拌物の還流（沈降）に沿った下向きとなって空気を供給するため、下端開口２９ａに被攪拌物がここから侵入して目詰まりしてしまうことを防止して円滑な空気の供給を行って発酵分解効率を高めることができる。

また、空気供給部２５は、周面板１０の円筒状部１０の下側に位置して下側ほど小径になる截頭逆円錐筒形状をした傾斜部１０ｂに上下方向に長い状態で設けられている結果、周辺板１０付近を沈降してきて傾斜部１０ｂによって分解処理槽５の中央部付近に誘導される流れが乱れた過程の被攪拌物に空気が供給されることになって、被攪拌物に対して全体的に効率よく空気を供給することができる。

また、前記空気供給部２５を構成する給気部本体２８の傾斜表面２８ａに穿設された通気孔２８ｂには、該通気孔２８ｂの上側位置で上端縁が傾斜表面２８ａに封止状に止着され、下側ほど傾斜表面２８ａから離間する状態で内側に向けて下り傾斜状になり、そして下端縁が通気孔２８ｂを越えた下側位置にまで至る覆い体２９によって被攪拌物の還流方向に沿う状態で覆われているため、被攪拌物が、覆い体２９内に侵入し、さらに通気孔２８ｂから給気部本体２８内に侵入してしまうことが防止される。

またこのものでは、分解処理槽５の底板７に排出筒３２が設けられ、ここから被攪拌物であったコロニーの排出ができることとなって、分解処理槽５からのコロニーの効率の良い排出ができる。

尚、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものでないことは勿論であって、被処理物が生ごみである場合、該生ごみは余剰汚泥に比して燃焼エネルギーが有るため発酵分解しやすく、そのため余剰汚泥のように凝集し、脱水したものを被処理物とする必要はなく、生ゴミそのままを、分解処理槽に直接投入するようにすることができ、この場合には、前記実施の形態に設けたように振分板１９や搬送板２２等の振分投入システムの無いもので実施することができる。

発酵分解脱臭装置の正面図である。 分解処理機の正面図である。 分解処理機の縦断面図である。 分解処理機の平面図である。 図２のＸ−Ｘ断面図である。 図２のＹ−Ｙ断面図である。 分解処理機の部分縦端面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ空気供給部の正面図、縦断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ空気供給部の底面図、側面図である。 脱臭機の正面図である。 脱臭機の縦断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ脱臭材を収納した脱臭箱、脱臭材が未収納の脱臭箱、間隙材である。

符号の説明

１ 分解発酵脱臭装置
２ 分解処理機
３ 脱臭機
４ 天板
４ａ 被処理物投入口
４ｂ コロニー素材投入口
５ 分解処理槽
７ 底板
７ａ 排出口
８ 支軸
１０ 周面板
１０ａ 円筒状部
１０ｂ 傾斜面部
１５ 螺旋羽根
２５ 空気供給部
２６ 外部配管
２７ 空気流入口
２８ 給気部本体
２８ａ 傾斜表面
２８ｂ 通気孔
２８ｃ 天板材
２９ 覆い体
２９ａ 下端開口
３０ ブロア
３０ａ 給気管
３１ 排出装置

Claims (4)

1. 生ごみや余剰汚泥等の有機物である被処理物とコロニーを形成するコロニー素材とが投入され、これら投入されたものを被攪拌物とし、前記被処理物を分解処理するための分解処理槽に、前記被攪拌物を掻き揚げながら攪拌する攪拌手段を平面視で中央部位に設けて、前記分解処理槽内に、中央部で掻き揚げられ、周辺部で沈降して行く状態の被攪拌物の還流が生じるように構成した分解処理槽において、前記分解処理槽の内側の下部側壁には、被攪拌物の沈降方向に沿う下向きでかつ分解処理槽の内側に膨出している給気口が形成された空気供給部を設けたことを特徴とする分解処理槽における給気装置。
2. 請求項１において、分解処理槽の下部側壁は、下側ほど小径になるように傾斜した傾斜面を有し、該傾斜面の内側に空気供給部が設けられていることを特徴とする分解処理槽の給気装置。
3. 請求項１または２において、空気供給部は、分解処理槽の内側壁に設けられ、外部から空気が供給される給気部本体と、該給気部本体に穿設される通気孔と、該通気孔を覆う状態で通気孔よりも下位置にまで至って下端開口が給気口に形成された覆い体とを備えていることを特徴とする分解処理槽の給気装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一つにおいて、分解処理槽の底面には、被攪拌物を強制排出するための排出手段が設けられていることを特徴とする分解処理槽の給気装置。

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