JPH0127037B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、汚泥や家畜糞等の有機質廃棄物、特
に家畜の敷わら、農林廃棄物、都市ごみ等の繊維
質に富んだ有機質廃棄物を好気的条件で発酵させ
て堆肥化する発酵装置に関するものである。

この種の堆肥化発酵装置は従来から各種の型式
のものが考えられているが、省スペースの観点か
ら近年竪型発酵槽を有する装置の需要が高まつて
きている。

かような竪型発酵槽においては、原料堆積高さ
を余り高くすると、堆積層底部の圧密化や好気的
発酵に必要な空気の供給不足等の好ましくない現
象が起る。そのため竪型発酵槽内の縦方向に複数
の棚段を配設し、各段ごとに堆積物を好気的発酵
せしめ、順次次段へ移送させる型式の多段式発酵
槽が提案されている。

多段式発酵槽の棚段構造についても種々の構造
が考えられているが、第１図および第２図に示し
たごとき多段構造が本願と同一出願人により提案
されている（特願昭58−22629）。すなわち、発酵
槽１内に配設する各棚段２ａ，２ｂ，２ｃを、発
酵槽壁体に回転自在に支承したつめ付回転棒３と
発酵槽壁体に固着した固定棒４とを交互に互いに
間隔を置いて水平並列させた構造としてある。前
記の固定棒４は中空管としてこの中空管に下方に
開口する空気送排気孔を複数個穿設してある。

また、多段に配設した棚段の最下段には、発酵
堆肥の切出し排出および排出阻止のための切出段
を設ける。そして、各棚段を形成するつめ付回転
棒３と固定棒４との間隔は、供給原料や槽内堆積
物を棚段に落下させたときは棚段によつて支持さ
れることなく実質的に切出段によつて支持されて
堆積し、発酵過程において各棚段上で堆積物のブ
リツジが形成されて各棚段ごとに堆積層が支持さ
れるような寸法としてある。

なお本明細書において「つめ」という用語は、
つめ状、板状、羽根状あるいは鋭角状の突起部を
総称する用語として使用している。

かような構造の先願発明の発酵装置によれば、
発酵開始段階、すなわち原料投入段階では、投入
された原料は各棚段のつめ付回転棒３と固定棒４
との間に十分な間隔がとつてあるため、棚段上に
は支持されずに落下して、棚段に関係なく槽１内
全体に１つの堆積層が形成される。

この状態で好気的発酵が進行すると、堆積物の
分解が進んで萎凋現象が進み、水分の蒸発とあい
まつて堆積物が圧密化し、同時に堆積物はつめ付
回転棒３と固定棒４との間でブリツジを形成す
る。このブリツジは各棚段で支持されるため各棚
段ごとに堆積層が形成され、各棚段上の堆積層上
部には前述の圧密化によつて空隙が生じることに
なる。

最下段の切出段の堆積層を排出した後は、各棚
段のつめ付回転棒３を回転させて各棚段上の堆積
層を順次槽内下方へ落下させ、さらに槽内上方に
新たな原料を投入することにより、再び棚段に関
係なく槽１内全体に１つの堆積層が形成されるの
である。

しかしながらかような先願発明においては、棚
段上の堆積物を下方へ落下させるためにつめ付回
転棒３を回転させた場合でも、第３図に示したよ
うに固定棒４間に形成された堆積物層５のブリツ
ジを壊せないで、つめ付回転棒３近傍の堆積物の
みしかかき落せないという現象がしばしば認めら
れる。特に、家畜の敷わらのごとく繊維質に富ん
だ有機質廃棄物を原料として用いる場合には、固
定棒間にブリツジを形成しやすく、堆積物が落下
しにくい。

一方、棚段上の堆積物がブリツジを形成しても
回転棒を回転させれば確実にブリツジが壊されて
下方へ落下しうるようにするためには、同一棚段
における各回転棒および固定棒の間隔をできるだ
け広げればよいが、この場合には回転棒を停止し
て棚段上に新たな堆積層を形成させる際に各棒の
広い間隔からそのまま落下して堆積層を形成しに
くくなる。

そこで本発明は、発酵過程で新たな堆積層を棚
段上に形成させる際には棚段を構成する各棒の間
隙から堆積物が落下しにくい棒間隔を維持し、し
かもつめ付回転棒を回転させて棚段上の堆積物を
下方へ落下させる際には確実に堆積物を落下させ
ることができような棚段構造を有する多段竪型発
酵装置を提供することを目的としてなされたもの
である。

本発明によれば、上記の目的を達成するため
に、発酵槽内に配設する各棚段を、互いに間隔を
置いて並列させた複数本の固定棒と、隣り合う２
本の固定棒の間にこれら固定棒と間隔を置いて並
列させた少なくとも２本の回転自在に支承したつ
め付回転棒とから構成させる。

以下に、好ましい実施例を示す添付図面を参照
して本発明を詳述する。

第４図は本発明による発酵装置の１つの実施例
を示しており、先願発明の装置を示す第２図に対
応する断面図である。第４図においては、第２図
のごとき竪型発酵槽の１つのユニツトを横方向に
複数個並べて槽容量を大きくした装置を示してあ
るが、本発明においても第２図のごとく１つのユ
ニツトとして使用できることは勿論である。

第４図に例示した発酵装置は、上面および底面
が開放した横断面矩形状の槽体１１を有し、槽体
１１内部は棚段１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより縦
方向に適宜間隔で多段に仕切られ、各棚段上に発
酵物堆積層１５ａ，１５ｂ，１５ｃを支持できる
ようになつている。

各棚段１２ａ，１２ｂ，１２ｃは第５図に示す
ように、隣り合う２本の固定棒１４の間に２本の
つめ付回転棒１３を配置し、これらの回転棒と固
定棒を互いに平行に間隔を置いて水平並列させた
構造を有している。回転棒１３の各々はその外周
面から放射方向に突出する複数のつめ１６を備
え、槽体１１の壁に軸受１７を介して回転自在に
支承されているとともに、図示しない駆動手段に
よつて回転・静止ができるようになつている。一
方、各固定棒１４は槽体１１の壁に溶接等で固着
されている。固定棒１４は第６図に示すように中
空管からなり、棚段の下方に向けて空気を供給ま
たは排気するための送排気孔１８が中空管長手方
向に複数個穿設されている。棚段の固定棒１４の
中空部は、第５図に示すように配管系１９を介し
てブロワーまたはポンプ２０と連通している。

発酵装置の底部には、シユート壁２１およびダ
ンパー２２を配設して、ダンパーは適時開閉でき
るようになつている。

つめ付回転棒と固定棒との上述したごとき配列
によつて、第７図からわかるように、隣り合う２
本の固定棒１４の間隙が広くなつているため、こ
れらの間に形成された堆積物１５のブリツジが固
定棒間に配した２本のつめ付回転棒１３の回転に
よつて保持できなくなり、この棚段上の堆積層を
下方に確実に落下させることができるのである。
また、回転棒を停止してこの棚段上に発酵過程で
新たな堆積層を形成させる際には、棚段を構成す
る各棒の間隙から堆積物が落下しにくい棒間隔を
維持できる。

上述のようにそれぞれ構成された棚段１２ａ，
１２ｂ，１２ｃで槽内を仕切る際の段数および各
棚段間隔は処理原料の量や物性、槽の形状、発酵
条件によつて適宜決定すればよい。また各棚段を
構成する隣り合う回転棒と固定棒の間隔あるいは
隣り合う回転棒の間隔も、処理原料の種類や物性
等によつて好適な間隔を決めることができる。例
えば家畜の敷わらや農林廃棄物のごとく繊維質に
富んだ有機質廃棄物を原料として用いる場合に
は、発酵過程で棚段上の堆積層がブリツジを形成
しやすいため、各棒の間に60〜100cmの間隔をも
たせても、ブリツジを形成した堆積層を支持する
ことができる。一方、汚泥や家畜糞等を原料とす
る場合には、ブリツジを形成した堆積層を各棒の
間で支持できるように、各棒の間の間隔を狭くす
ることが必要である。しかしこの場合にも、原料
を投入するとき、あるいは槽内堆積物を落下させ
るときは、これらが各棒の間を通過しうる程度の
十分な間隔を持たせる。

最下段の棚段１２ｃの下方にシユート壁２１お
よびダンパー２２を配設することもできるが、第
４図の実施例におけるように、棚段１２ｃとシユ
ート壁２１との間に切出段１２ｄを設けてある。
この切出段１２ｄは、特に発酵堆肥を最下段から
切出して排出させ、かつ必要に応じて排出を停止
するための機能を具備したものであり、第４図の
例では羽根付回転棒すなわち切出パドル２３の複
数本を比較的間隔を狭くして互いに平行かつ水平
に並列させた構造を有している。これらの切出パ
ドル２３の静止状態では発酵堆肥の排出落下を阻
止し、回転させることによつて切出排出がなされ
る。 第４図および第７図の例では、同一棚段を
構成するつめ付回転棒と固定棒とを同一レベルで
水平並列させたが、つめ付回転棒１３が固定棒１
４よりもわずかに上方に置かれるように配列させ
たり（第８図）、つめ付回転棒１３が固定棒１４
よりもわずかに下方に置かれるように配列させた
り（第９図）、さらには隣り合う各棒が１本置き
に上下にずれるように配列させる（第１０図）こ
ともできる。

また、２本の固定棒の間に配置するつめ付回転
棒は必ずしも２本である必要はなく、第１１図の
ように３本の回転棒１３を配してもよいし、この
場合にも図示のように隣り合う各棒が交互に上下
になるような配列としてもよい。

第８図〜第１１図に示したように同一棚段を構
成する棒を上下にずらして配列した場合には、棚
段上の堆積物層下面が波形となつて堆積物と空気
との接触面積を大きくすることができ、有効な好
気的発酵を行なわせるために好ましい。この場合
の上下にずらす程度は、各棒間の間隔や各棚段の
間隔、処理原料の種類等の条件によつて適宜決め
ることができるが、一般的には30〜50cm程度の範
囲で上下にずらすことが望ましい。

かような構造の本発明装置の作動を次に説明す
る。槽体１１内に原料が全く仕込まれていない状
態から始動させる場合には、切断、異物除去、水
分調整等の前処理をされた原料をバケツトコンベ
ヤ、トリツパーコンベヤ（図示せず）等で運搬
し、槽体１１の上面開放部から槽内へ均平に投入
する。投入原料は各棚段１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
の回転棒１３と固定棒１４との間を通つて切出段
１２ｄまで落下するが、最上段１２ａの上方まで
原料が堆積されるまで原料を投入する。従つて投
入原料は、切出段１２ｄの上から最上段１２ａの
上方まで、棚段に関係なく１つの層として堆積さ
れる。この状態で、各棚段の中空固定棒１４と送
排気孔１８を通じて発酵に必要な空気を各段から
供給し、あるいは排気して、各棚段上の原料堆積
物を好気的発酵させる。発酵がある程度進むと、
投入原料の分解が進んで萎凋現象が進み、原料中
の水分の蒸発とあいまつてこの堆積物が圧密化
し、同時に堆積物はつめ付回転棒１３と固定棒１
４との間、あるいは回転棒１３と回転棒１３との
間でブリツジを形成するようになる。この段階で
初めて各棚段１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとに堆積
層が形成され、各堆積層１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄの上方には堆積物の堆肥化それに伴う
圧密化が進行するにつれて上段との間に空〓が生
じ、第４図に示すような状態となる。この状態で
さらに発酵が進んだら、槽底部のダンパー２２を
開として切出段１２ｄの切出パドル２３を回転さ
せ、切出段１２ｄ上の堆積層１５ｄを落下させた
のち、その回転を止める。次いで、ダンパー２２
を閉として棚段１２ｃのつめ付回転棒１３を回転
させて棚段１２ｃ上の堆積層１５ｃのブリツジを
壊し、堆積層１５ｃを切出段１２ｄ上に落下させ
て新たな堆積層１５ｄを形成させたのちその回転
を止める。次いで、棚段１２ｂのつめ付回転棒１
３を回転させて棚段１２ｂ上の堆積層１５ｄを落
下させると、この落下物は棚段１２ｃの各棒の間
隔からさらに下方へ落下して、切出段１２ｄ上の
堆積層１５ｄの上に堆積される。棚段１２ｂのつ
め付回転棒１３の回転を止めた後、棚段１２ａの
回転棒回転棒１３を回転させて同様に棚段１２ａ
上の堆積層１５ａを落下させた後その回転を止め
る。このようにして槽体１１内上方に形成された
空間には槽体１１上面開放部から新たな原料を投
入して、再び最上段１２ａの上方まで堆積させ
る。従つて堆積物は切出段１２ｄの上から最上段
１２ａの上方まで１つの層を形成する状態とな
る。この状態で各棚段の中空固定棒１４と送排気
孔１８を通じて空気を各段から供給しあるいは排
気して堆積物を好気的発酵させることにより、各
棚段ごとに前述したと同様に堆積層が形成される
ことになる。

このような操作を繰返す間に、装置内の発酵状
態は定常状態となり、最上段から順次下段へ堆積
物が移行されるにつれて、堆肥化程度が進んでい
くことになり、最下段の切出段からは完熟堆肥を
排出させることができる。排出させた完熟堆肥は
ダンプカーまたはコンベヤ（図示せず）等で運搬
する。

好気的発酵に必要な空気の供給および排気は、
各棚段を構成する中空固定棒１４の孔１８を利用
して各段毎に行なうことができるから、各段での
最適発酵条件を与えるように、各段での送排気量
や供給空気の温度、湿度等を各段毎に独立して制
御することができる。また、例えば棚段１２ｂ，
１２ｃから送気し、最上段１２ａの中空固定棒の
孔から排気するように空気を循環させれば、悪臭
を含む循環空気の槽頂部からの実質的放散はな
く、一方槽底部は最下段の切出段１２ｄ上の堆積
層１５ｄによつてある程度封閉されることになる
から、悪臭拡散防止のために発酵槽を必ずしも密
閉型としなくてもよいという利点もある。

なお、中空固定棒１４からの排気は、40〜60℃
程度の蒸気として槽外に取出させるため、これを
熱交換器（図示せず）に通して新鮮な供給用空気
の加温に用いたり、暖房用熱源として回収し有効
利用することも可能である。

また、槽内に供給した空気の排気に際しては、
中空固定棒１４の孔１８を通じて行なわなくて
も、必要に応じて槽体１を貫通して配設した排気
口（図示せず）により行なつてもよい。

以上の説明からわかるように、本発明の多段式
竪型発酵槽においては、発酵槽内に配設する各棚
段を、互いに間隔を置いて並列させた複数本の固
定棒と、隣り合う２本の固定棒の間にこれら固定
棒と間隔を置いて並列させた少なくとも２本の回
転自在に支承したつめ付回転棒とからなる構造と
したため、固定棒と回転棒とを１本置きに交互に
並列させた場合と比較して、回転棒を回転させて
棚段の堆積物を下方へ落下させる際に、確実に落
下させることができる。

また、同一棚段を構成する各棒を上下にずらし
て配列した場合には、棚段上の堆積物槽下面が波
形となつて堆積物と空気との接触面積を大きくす
ることができるため、堆積物の好気的発酵を促進
できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は先願発明装置を示す正面断面図、第２
図は第１図−線に沿う断面図、第３図は先願
発明装置におけるつめ付回転棒による堆積物かき
落し状態を示すす説明図、第４図は本発明装置の
一実施例を示す断面図、第５図は第４図−線
に沿う断面部分拡大図、第６図は固定棒の断面
図、第７図は本発明装置におけるつめ付回転棒に
よる堆積物かき落し状態を示す説明図、および第
８図、第９図、第１０図、第１１図は本発明装置
における固定棒および回転棒の種々の配列例を示
す説明図である。 １１…槽体、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…棚段、
１２ｄ…切出し段、１３…つめ付回転棒、１４…
固定棒、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…堆積
層、１６…つめ、１８…送排気孔、２２…ダンパ
ー、２３…羽根付回転棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機質廃棄物からなる原料を上部から供給し
   て堆積層となし、これを好気的発酵させたのち、
   下部から発酵堆肥として排出する竪型発酵装置で
   あつて、互いに間隔を置いて並列させた複数本の
   固定棒と、隣り合う２本の前記固定棒の間にこれ
   ら固定棒と間隔を置いて並列させた少なくとも２
   本の回転自在に支承したつめ付回転棒とからなる
   棚段を発酵槽の縦方向に多段に配設し、前記各固
   定棒を中空管として該中空管に下方に開口する空
   気送排気孔を複数個穿設し、多段に配設した棚段
   の最下段には発酵堆肥の切出し排出および排出阻
   止のための切出段を設け、前記各棚段の隣り合う
   つめ付回転棒と固定棒との間隔あるいは隣り合う
   つめ付回転棒の間隔は、供給原料や槽内堆積物を
   前記棚段に落下させたときは前記棚段によつて支
   持されることなく実質的に前記切出段によつて支
   持されて堆積し、発酵過程において前記各棚段上
   で堆積物のブリツジが形成されて各棚段ごとに堆
   積層が支持される寸法としたことを特徴とする竪
   型発酵装置。 ２ 前記有機質廃棄物として繊維質に富んだ有機
   質廃棄物を発酵させる場合に、隣り合うつめ付回
   転棒と固定棒との前記間隔あるいは隣り合うつめ
   付回転棒の前記間隔を60〜100cmとしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記固定棒およびつめ付回転棒を水平に並列
   させた特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 前記つめ付回転棒が前記固定棒よりもわずか
   に上方に置かれるように配列させた特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ５ 前記つめ付回転棒が前記固定棒よりもわずか
   に下方に置かれるように配列させた特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ６ 同一棚段を構成する各棒が１本置きに上下に
   ずれるように配列させた特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ７ 隣り合う２本の前記固定棒の間に３本のつめ
   付回転棒を配列した特許請求の範囲第１項ないし
   第６項記載の装置。