JPH09268087A - コンポスト化装置における水分調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブロアやヒータを用いずにコンポスト化対象
物の含有水分量を発酵処理槽における発酵処理に先立っ
て最適範囲のものに的確かつ迅速に調整する。 【解決手段】 発酵処理槽６に対し移送手段７を介して
接続した撹拌槽１を発酵処理槽とは別に設け、撹拌槽１
に高含水の有機性廃棄物を被調整物として供給する第１
フィーダ２と、おが屑等を水分調整材として供給する第
２フィーダ３とを接続する。撹拌中の被調整物をサンプ
リングしてその重量及び蒸発水分の重量を測定する水分
量検出手段４を設け、その各重量に基づいて含水率を含
水率演算部５１で演算し、その含水率と予め入力設定さ
れた最適含水率範囲との差に基づいて供給制御部５２に
より第２フィーダ３による水分調整材の供給及び供給量
の制御を行う。水分調整後の被調整物と水分調整材との
混合物をコンポスト化対象物として発酵処理槽に移送
し、バーナ６８で昇温させることにより高温好気性微生
物による発酵を促進させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、厨房において発生
する生ごみ等の厨芥、魚市場等における魚や生鮮野菜・
果物等の解体屑、畜産業において発生する排泄物等の高
含水の有機性廃棄物を微生物により発酵処理してコンポ
スト化させるコンポスト化装置において、上記高含水の
有機性廃棄物を発酵処理に適した含有水分量（含水率）
に調整するために用いられる水分調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の高含水の有機性廃棄
物の含有水分量を低減させるための補助に、おが屑，モ
ミガラ等の水分調整材を添加材として用いることは知ら
れている（例えば、特開昭５７−８１８９３号公報参
照）。そして、上記水分調整材を用いて高含水の有機性
廃棄物の含有水分量を調整する水分調整装置としては独
立したものはなく、通常は、コンポスト化装置の発酵処
理槽に開閉蓋付きの投入口を設けてこの投入口から上記
有機性廃棄物と水分調整材とを発酵処理槽内に投入し得
るようにし、上記発酵処理槽において水分調整と発酵処
理とを併せて行うようにされている（例えば特開平７−
９６２６９号公報，特開平７−３３５７２号公報参
照）。この発酵処理槽においては、送風用のブロア、加
熱用ヒータ、及び、撹拌羽根等と、これらの作動を制御
する制御手段とが設けられており、上記特開平７−９６
２６９号公報には温度センサと湿度センサとによる検出
値に基づいて、また、上記特開平７−３３５７２号公報
には水分検出センサによる検出値に基づいてそれぞれ上
記のブロア、ヒータ及び撹拌羽根の作動制御を行うこと
により、上記有機性廃棄物と水分調整材との混合物であ
るコンポスト化対象物を所定の発酵処理状態、すなわ
ち、所定の含有水分量及び所定の温度状態にすることが
記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
コンポスト化装置においては、発酵処理のための発酵処
理槽を用いて含有水分量の調整と発酵処理とをブロアや
ヒータの制御によって行うものであるため、コンポスト
化対象物には水分調整材が添加混合されているとはいっ
ても、その水分調整材は含有水分量の初期調整に用いら
れるに過ぎず、コンポスト化対象物の含有水分量の調整
は主として上記ブロアによる送風やヒータによる加熱に
基づく乾燥促進によって行われている。このため、高含
水有機性廃棄物の種類によっては発酵に適した含有水分
量に到達するまでに比較的長時間要したり、その分のブ
ロアやヒータの駆動エネルギーの消費増を招いたりする
という不都合がある。

【０００４】また、上記発酵処理槽内のコンポスト化対
象物の含有水分量を推定するために、湿度センサもしく
は水分検出センサを用いているが、湿度センサでは、処
理槽の内部雰囲気中の相対湿度が得られるのみである
上、その内部雰囲気中の水蒸気環境は上記ブロアによる
送風・排気等により変動するため、上記コンポスト化対
象物の含有水分量を的確に把握し得ない。また、上記水
分検出センサでは、発酵処理槽内壁の相対向する面にそ
れぞれ電極を設置して処理槽内のコンポスト化対象物間
を介した両電極間の電気抵抗値を検出し、この電気抵抗
値の大小によりコンポスト化対象物の含水率を推定しよ
うとしているが、上記の検出される電気抵抗値が安定せ
ず、いずれの値がコンポスト化対象物の含有水分量に基
づくものであるかの判断が不能となるおそれがある。す
なわち、上記発酵処理槽内ではコンポスト化対象物が撹
拌羽根により常に撹拌されているため、上記両電極間の
コンポスト化対象物が上記撹拌に伴い途切れたり締まり
具合が変化したりする結果、経時的に検出される電気抵
抗値が途切れたり大きく変動したりして安定せず、この
場合においても、コンポスト化対象物の含有水分量を的
確に把握し得ないものとなっている。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、ブロアやヒー
タを用いずにコンポスト化対象物の含有水分量をコンポ
スト化装置における発酵処理に先立って最適範囲のもの
に的確かつ迅速に調整することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、コンポスト化装置における
コンポスト化対象物の発酵処理に先立って上記コンポス
ト化対象物の含有水分量を調整する水分調整装置を対象
とする。そして、この水分調整装置として、上記発酵処
理が行われる発酵処理槽とは別に設けられ被調整物とし
て供給される高含水の有機性廃棄物を撹拌する撹拌槽
と、この撹拌槽に対し吸水性を有する水分調整材を供給
量調整可能に供給する水分調整材供給手段と、上記撹拌
槽内において撹拌されている被調整物の含有水分量を検
出する水分量検出手段と、この水分量検出手段からの検
出値に基づいて上記被調整物の含有水分量が予め定めた
設定範囲になるよう水分調整材供給手段による水分調整
材の供給を制御する制御手段とを備える構成とするもの
である。

【０００７】上記の構成の場合、含有水分量の調整が行
われる撹拌槽が発酵処理槽とは別に設けられているた
め、この撹拌槽において高含水有機性廃棄物の含有水分
量の調整が独立して行い得る。そして、この撹拌槽に供
給された上記高含水有機性廃棄物に水分調整材供給手段
から供給された水分調整材が加えられ、両者が撹拌槽内
において撹拌混合される間に、被調整物である上記高含
水有機性廃棄物の含有水分が水分調整材により吸水され
て被調整物の含有水分量の均一な調整が行われる。この
調整の際、水分量検出手段により検出された上記被調整
物の単位体積当りの含有水分量が設定範囲になるよう
に、制御手段により上記水分調整材供給手段からの供給
及び供給量が制御されるため、上記被調整物の含有水分
量が上記設定範囲になるまで必要量の水分調整材が撹拌
槽に対し供給される。これにより、上記設定範囲を超え
る被調整物の余剰水分が上記水分調整材に吸水されて、
被調整物の含有水分量は確実に上記設定範囲のものに調
整される。そして、このように被調整物に対する水分調
整材の供給制御によって、すなわち、水分調整材の混合
量を被調整物の含有水分量に応じて制御することによっ
てその被調整物の含有水分量の調整が可能になり、水分
調整のためにブロワやヒータを必要としない上、水分調
整材による直接吸水であるためブロア等による乾燥処理
に比して迅速に水分調整が行い得る。また、この水分調
整されたコンポスト化対象物を用いることにより、コン
ポスト化装置による発酵処理が効率よく迅速に行われ
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明における水分量検出手段として、サンプリングした被
調整物の重量と、そのサンプリングした被調整物の乾燥
後の重量とを測定し、両測定重量値の差である蒸発水分
の重量を含有水分量として検出する構成とするものであ
る。

【０００９】上記の構成の場合、水分量検出手段による
被調整物の含有水分量検出が、撹拌中の被調整物からサ
ンプリングした被調整物の重量（湿潤重量）と、そのサ
ンプリングした被調整物の乾燥後の重量とを測定し、湿
潤状態における重量測定値と乾燥状態における重量測定
値との差である蒸発水分の重量に基づいて、撹拌槽内の
被調整物のその時点での含有水分量が的確かつ迅速に把
握することが可能になる。このため、制御手段による水
分調整材の供給制御の的確化が図られ、被調整物の含有
水分量が設定範囲のものに的確かつ迅速に調整される。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明において、撹拌槽をコンポスト化装置の発酵処
理槽に対し隣接して配設し、その撹拌槽を、撹拌槽内の
水分調整後の被調整物と水分調整材との混合物をコンポ
スト化対象物としてコンポスト化装置に対し移送する移
送手段を介して上記発酵処理槽と接続する構成とするも
のである。

【００１１】上記の構成の場合、撹拌槽において設定範
囲に水分調整された被調整物と水分調整材との混合物で
あるコンポスト化対象物が移送手段により発酵処理槽に
移送され、上記コンポスト化対象物がこの発酵処理槽に
おいて発酵処理されてコンポスト化される。このため、
撹拌槽において発酵処理に適した含有水分量の設定範囲
に調整されたコンポスト化対象物を、その含有水分量の
まま発酵処理槽において連続してコンポスト化すること
が可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施形態に係る水分調整
装置が付設されたコンポスト化装置を示し、１は撹拌
槽、２はこの撹拌槽１に対し含有水分量の調整を行うた
めの被調整物を供給する被調整物供給手段としての第１
フィーダ、３は上記被調整物の含有水分量の調整を行う
ために吸水性を有する水分調整材を上記撹拌槽１に対し
供給する水分調整材供給手段としての第２フィーダ、４
は上記撹拌槽１内の被調整物の水分量を検出する水分量
検出手段、５は上記第２フィーダの作動を制御する制御
手段としてのコントローラ、６は水分調整後の被調整物
と水分調整材との混合物であるコンポスト化対象物を発
酵処理する発酵処理槽、７はそのコンポスト化対象物を
上記撹拌槽１から発酵処理槽６に移送する移送手段であ
る。そして、上記撹拌槽１、第１フィーダ２、第２フィ
ーダ３、水分量検出手段４、コントローラ５、及び、移
送手段７によって水分調整装置が構成されている。以
下、上記の各構成要素について詳細に説明する。

【００１４】上記撹拌槽１は、定置式の密閉容器により
構成され、内部に配設された垂直軸回りに回転可能な撹
拌羽根１１と、この撹拌羽根１１を回転駆動するモータ
１２とを備えている。

【００１５】上記第１フィーダ２及び第２フィーダ３
は、共に、図示省略のバケットと、このバケットから撹
拌槽１まで延びる供給筒部と、この供給筒部の内部に配
設されたスクリューコンベアと、このスクリューコンベ
アを回転駆動する駆動源とを備えており、そのスクリュ
ーコンベアの駆動により被調整物もしくは水分調整材を
連続的に所定の一定量ずつ供給し得るように構成されて
いる。また、上記第２フィーダ３は上記コントローラ５
からの制御信号により駆動のＯＮ・ＯＦＦ、及び、スク
リューコンベアの回転速度の変更が行われ、これによ
り、水分調整材の供給、及び、その供給量の制御が行わ
れるようになっている。

【００１６】上記被調整物は、厨芥、魚・生鮮野菜等の
解体屑、もしくは畜産排泄物等の高含水の有機性廃棄物
であり、上記水分調整材は、おが屑，コーヒー滓もしく
はもみ殻等の吸水性を有する粒状の有機性廃棄物であ
る。

【００１７】上記水分量検出手段４は、撹拌槽１内で撹
拌されている被調整物をサンプリングするサンプリング
容器と、このサンプリング容器及びサンプリングした被
調整物の重量を測定する重量センサと、加熱部とを備え
ており、サンプリングした被調整物の重量（湿潤重量）
及びそのサンプリングした被調整物の乾燥後の重量（乾
燥重量）を測定して両測定値の差である蒸発水分の重量
を含有水分量として検出するように構成されている。

【００１８】上記コントローラ５は、含水率演算部５１
と、第２フィーダ３による水分調整材の供給制御部５２
とを備えており、上記含水率演算部５１と、上記水分量
検出手段４とによって被調整物の含水率を検出する含水
率検出手段８が構成されている。上記含水率演算部５１
は、上記水分量検出手段４から出力される湿潤重量と、
蒸発水分の重量とから含水率を演算するように構成され
ている。そして、上記供給制御部５２には発酵処理に用
いられる発酵菌に応じた最適含水率の範囲（例えば後述
のバチルス菌では５０〜６０％）が予め入力設定されて
おり、上記供給制御部５２では、基本制御として、上記
含水率演算部５１で演算された含水率と上記含水率設定
範囲との差に基づいてその差をゼロにし得る量の水分調
整材を供給するよう第２フィーダ３に対し制御信号を発
するようになっている。

【００１９】上記発酵処理槽６は、図示省略の支持枠に
より筒軸Ｘ回りに回転可能に支持された円筒形の回転ド
ラム６１と、この回転ドラム６１の両端開口をそれぞれ
遮蔽して非回転状態に支持された一対の端部カバー６
２，６３と、図示省略のモータにより回転駆動され上記
回転ドラム６１を回転駆動する作動ローラ６４，６４と
から基本構成されたものである。上記回転ドラム６１
は、筒軸Ｘ方向の一端側がコンポスト化対象物の供給側
とされ、他端側が発酵処理後の発酵堆肥の排出側とされ
ており、上記一端側の端部カバー６２には移送手段７の
一部を構成する後述のシュート筒部７１の下流端が連通
して取付けられ、上記他端側の端部カバー６３には排出
口６５と、この排出口６５を開閉可能に閉止する蓋体６
６と、上記排出口６５から斜め下方に延びるシュート板
６７とが設けられている。また、上記他端側の端部カバ
ー６３には加熱用バーナ６８が先端を回転ドラム６１内
に臨んで配設され、上記一端側の端部カバー６２には開
閉可能に構成された排気筒６９が設けられている。

【００２０】そして、上記発酵処理槽６は、全体が上記
筒軸Ｘ方向の一端側にわずかに下り勾配となるように配
置され、上記回転ドラム６１の回転に伴い内部のコンポ
スト化対象物が発酵処理されながら徐々に排出口６５の
側に移動するようになっている。

【００２１】また、移送手段７は撹拌槽１の底部に上流
端が連通して上記発酵処理槽６の供給側に下流端が連通
するように配設された移送筒７１と、この移送筒７１内
に配設された図示省略のスクリューコンベアと、このス
クリューコンベアを駆動する駆動源とを備えたものであ
る。

【００２２】次に、上記の構成のコンポスト化装置によ
るコンポスト化処理の運転方法について説明する。な
お、以下の説明は、発酵菌（微生物）として好気性のバ
チルス菌（桿菌）を用いて発酵処理を行う場合について
行う。このバチルス菌による発酵を促進させる上で最適
含水率は５０〜６０％であり、コントローラ５には含水
率設定範囲として上記の５０〜６０％の値が入力設定さ
れている。

【００２３】第１フィーダ２を作動させて１回分の処理
量に相当する所定量の被調整物を撹拌槽１に供給し、そ
の供給と同時にもしくは供給後に、コントローラ５の供
給制御部５２からの制御信号を受けて第２フィーダ３が
ＯＮにされ、上記処理量に応じて予め定められた所定量
の水分調整材が含有水分量の初期調整のために撹拌槽１
に供給される。そして、撹拌槽１のモータ１２をＯＮに
して撹拌羽根１１により上記被調整物と水分調整材とを
所定時間、撹拌混合して被調整物の過剰含有水分量を水
分調整材に吸水させて両者を均一に混合させる。この
後、コントローラ５からの制御信号に基づいて水分量検
出手段４により撹拌混合中の被調整物のサンプリング、
並びに、その湿潤重量，乾燥重量及び蒸発水分の重量の
測定が行われ、その測定値の出力を受けて含水率演算部
５１で演算した含水率と含水率設定範囲との差に基づき
供給制御部５２から第２フィーダ３に対し制御信号が発
せられ、上記差に応じた量の水分調整材が撹拌槽１に供
給される。再び、所定時間の撹拌混合の後に、上記水分
量検出手段４による各重量の測定が行われ、含水率演算
部５１で演算された含水率が設定範囲に到達していなけ
れば、再び、水分調整材の供給が行われて上記の撹拌混
合及び各重量の測定が繰り返される。そして、含水率が
設定範囲内に入ると、上記の水分調整運転が停止され、
移送手段７により撹拌槽１内の被調整物と水分調整材と
からなる水分調整後の混合物がコンポスト対象物として
発酵処理槽６内に移送される。

【００２４】なお、上記の水分調整運転の際に、水分調
整材に上記バチルス菌を混入する、もしくは、撹拌槽１
内の被調整物にバチルス菌を投入する等して、撹拌槽１
内のコンポスト化対象物に少量のバチルス菌が混入した
状態にしておく。

【００２５】そして、発酵処理槽６では、回転ドラム６
１を回転駆動させるとともに、加熱バーナ６８を作動さ
せて、まず、準備工程として回転ドラム６１内を上記バ
チルス菌の最適温度範囲である５０〜６０℃まで昇温す
る。この温度範囲を所定の短時間維持することにより上
記バチルス菌による発酵を開始させてその発酵物を回転
ドラム６１内のコンポスト化対象物中に分散させる。次
に、上記加熱バーナ６８により回転ドラム６１内をほぼ
７５℃まで昇温させてこれを所定時間維持する。このよ
うに発酵に最適な温度範囲よりも高めの温度まで加熱す
ることにより、上記バチルス菌に熱ショックが与えら
れ、バチルス菌による蛋白質の分解作用が促進され、増
殖がより促進される。この発酵処理の後、蓋体６６を開
いて発酵処理物を排出口から外部に取り出し、これを一
時熟成、二次熟成させたものが堆肥等として用いられ
る。

【００２６】なお、上記の発酵処理物の取り出しの際に
全量を取り出さずに、次回の発酵処理のために所定量の
発酵処理物を回転ドラム６１内に残しておく。この残留
させた発酵処理物中のバチルス菌を利用することによ
り、次回のバッチ処理においては、撹拌槽１へのバチル
ス菌の投入もしくは混入、並びに、発酵処理槽６での準
備工程を省略して行うことができるようになる。つま
り、コンポスト化装置による発酵処理の最初の立ち上げ
の時にのみ上記バチルス菌の投入等、及び、そのバチル
ス菌の最適発酵温度範囲の加熱による増殖を最初のバッ
チ式処理において行うだけで、２回目以降のバッチ式処
理はその増殖したバチルス菌を用いて発酵処理を行うこ
とができる。

【００２７】このように、発酵処理槽６での発酵処理の
前に、撹拌槽１での水分調整を上記発酵処理とは別に行
うことができるため、被調整物である高含水の有機性廃
棄物を確実に所定の含有水分量に調整することができ
る。加えて、その水分調整を水分調整材の混合割合の調
整のみにより行うことができ、水分調整のために加熱用
バーナやブロア等による乾燥処理を行う必要がなく、そ
の設備や駆動エネルギーを省略することができる。その
上、上記水分調整材の混合割合の調整において、撹拌槽
１内で撹拌混合中の混合物をサンプリングし、その重量
と蒸発水分の重量とに基づいて含水率の把握を行うよう
にしているため、その時点での含水率の把握が迅速かつ
的確に行うことができ、これにより、コンポスト化対象
物の含有水分量を発酵処理に用いる発酵菌が活性化する
最適含水率範囲のものに的確に調整して、発酵処理の効
率化を図ることができる。

【００２８】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態におけ
る第１フィーダ２及び第２フィーダ３を、スクリューコ
ンベアではなくベルトコンベア式等の他の手段により構
成してもよい。また、上記第１フィーダ２を省略して、
撹拌槽１に単なる開閉可能な投入口を設け、この投入口
から被調整物を投入するようにしてもよい。

【００２９】また、撹拌槽１に対し水分量検出手段４を
付設し、この水分量検出手段４により測定されたサンプ
リング混合物の重量及びその蒸発水分の重量に基づいて
作業者が第２フィーダ３による供給及び供給量の制御を
行うコントローラ５を操作するようにしてもよい。すな
わち、コントローラ５の含水率演算部５１を省略して、
その含水率演算推定を作業者が上記測定重量値に基づい
て行うようにしてもよい。

【００３０】さらに、移送手段７を省略し、撹拌槽１の
底部側と発酵処理槽６の供給側とを互いに接続するよう
にしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明におけるコンポスト化装置における水分調整装置によ
れば、撹拌槽において高含水有機性廃棄物の含有水分量
の調整を発酵処理とは別に独立して行うことができる
上、その水分調整をヒータやブロワによる乾燥処理を用
いずに被調整物の含有水分量に応じて制御された水分調
整材の混合量調整のみにより行うことができる。このた
め、水分調整のためにブロワやヒータを必要としない
上、水分調整材による直接吸水により上記ブロア等によ
る乾燥処理に比して迅速に水分調整を行うことができ
る。そして、この確実に水分調整されたコンポスト化対
象物を用いることにより、コンポスト化装置による発酵
処理を効率よく迅速に行うことができる。

【００３２】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明による効果に加えて、撹拌槽内の被調整物のそ
の時点での含有水分量が的確かつ迅速に把握することが
でき、これにより、制御手段による水分調整材の供給制
御の的確化を図ることができ、被調整物の含有水分量の
調整を的確かつ迅速に行うことができる。

【００３３】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項１記載の発明による効果に加えて、撹拌槽において発
酵処理に適した含有水分量の設定範囲に調整されたコン
ポスト化対象物を、その含有水分量のまま発酵処理槽に
おいて連続して発酵処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を適用したコンポスト化装置
を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 撹拌槽 ２ 第１フィーダ（被調整物供給手段） ３ 第２フィーダ（水分調整材供給手段） ４ 水分量検出手段 ６ 発酵処理槽 ７ 移送手段 ５２ 供給制御部（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンポスト化装置におけるコンポスト化
   対象物の発酵処理に先立って上記コンポスト化対象物の
   含有水分量を調整する水分調整装置であって、 上記発酵処理が行われる発酵処理槽とは別に設けられ、
   被調整物として供給される高含水の有機性廃棄物を撹拌
   する撹拌槽と、 この撹拌槽に対し吸水性を有する水分調整材を供給量調
   整可能に供給する水分調整材供給手段と、 上記撹拌槽内において撹拌されている被調整物の含有水
   分量を検出する水分量検出手段と、 この水分量検出手段からの検出値に基づいて上記被調整
   物の含有水分量が予め定めた設定範囲になるよう水分調
   整材供給手段による水分調整材の供給を制御する制御手
   段とを備えていることを特徴とするコンポスト化装置に
   おける水分調整装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 水分量検出手段は、サンプリングした被調整物の重量
   と、そのサンプリングした被調整物の乾燥後の重量とを
   測定し、両測定重量値の差である蒸発水分の重量を含有
   水分量として検出するように構成されていることを特徴
   とするコンポスト化装置における水分調整装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 撹拌槽はコンポスト化装置の発酵処理槽に対し隣接して
   配設され、撹拌槽は、撹拌槽内の水分調整後の被調整物
   と水分調整材との混合物をコンポスト化対象物としてコ
   ンポスト化装置に対し移送する移送手段を介して上記発
   酵処理槽と接続されていることを特徴とするコンポスト
   化装置における水分調整装置。