JPH0957235A

JPH0957235A - 有機廃棄物の処理装置及び処理方法

Info

Publication number: JPH0957235A
Application number: JP7211543A
Authority: JP
Inventors: Masako Ueda; 昌子上田; Masaru Nanba; 勝難波; Masahiko Ishida; 昌彦石田; Setsuo Saito; 節雄斎藤; Shoichi Kitahata; 正一北畠
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-21
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】発酵槽内反応物の水分、あるいは、水分及びｐ
Ｈを発酵に好適な範囲に維持することにより、熟成度が
高く、品質の良いコンポストが得られる有機廃棄物処理
装置を提供する。【構成】有機廃棄物を破砕，発酵させて処理する処理装
置において、有機廃棄物を好気性菌種存在下で破砕・発
酵処理する発酵槽と、発酵によって生じた水蒸気を凝縮
して液体（凝縮水）にする熱交換器と、凝縮水を前記発
酵槽に導入する凝縮水導入手段とを有し、槽内反応物の
含水率を１０％以上に維持する。【効果】最適な発酵条件に維持でき、熟成度の高い良質
なコンポストを得ることができる。油脂等の混入時にも
発酵の阻害を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭やレストランなど
で発生する生ごみ等の有機廃棄物を好気性発酵によって
コンポスト化（堆肥化）する有機廃棄物処理方法及び装
置に係り、特に油脂を含有する有機廃棄物をコンポスト
化するのに好適な方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、生ごみ，食品加工廃棄物，農畜産
廃棄物，下水汚泥等の有機廃棄物を、コンポスト（堆
肥）に変換して有機肥料として再利用しようとする動き
が活発化している。そのためには生成物であるコンポス
トの品質が重要である。未熟なコンポストは植物の発芽
や生育を妨げるため、有機廃棄物の分解率を高めて、熟
成度の高いコンポストを得ることが必要である。

【０００３】また、肉の脂身などの脂肪の含有率が高い
ものを処理する場合には、発酵が不十分だと、脂肪が分
解されずに槽内に蓄積して反応物が団塊状になり、さら
さらしたコンポストが得られない場合がある。

【０００４】撹拌しながら発酵させる方式の厨芥処理機
で、発酵物の水分を制御することによって、発酵効率を
向上させるものとして、特開昭63−190693号公報が知ら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】撹拌しながら発酵させ
る方式の生ごみ処理機の場合、発酵の初期の状態におい
ては、発酵床中の水分が多いため、充分に酸素を供給し
てやれば、発酵が加速される（但し、水分が多すぎると
生ごみ中に空気が通りにくくなり、酸素の供給量が制限
を受け、嫌気的条件になって、好気性微生物の増殖速度
が遅くなる）。発酵が進んでくると、気固接触が増すた
めに乾燥も進行し、発酵床中の水分が減少する。水分が
少なすぎると、微生物（発酵菌）の増殖速度が遅くな
り、限度以上に乾燥すると増殖が停止する、すなわち発
酵が進行しなくなる。このため、分解率の低い、すなわ
ち熟成度の低いコンポストになりやすい。発酵床内の水
分を発酵に好適な値に保つことによって、発酵活性の高
い状態を維持でき、熟成度の高いコンポストを得ること
ができる。

【０００６】微生物（発酵菌）の増殖にはｐＨも関係す
る。発酵物のｐＨは原料である生ごみの組成によるだけ
でなく、コンポスト化反応の進行とともに変化する。コ
ンポスト化反応の過程では、部分的に嫌気状態になっ
て、酢酸などの有機酸が生成されるため、反応物のｐＨ
がしだいに低下する。そして、ｐＨ５未満になると、コ
ンポスト化反応がほとんど進行しなくなる。

【０００７】特開昭63−190693号公報は、湿度センサに
よって発酵槽内の湿度をモニターし、給水タンクから発
酵槽内に水を供給することによって、発酵物の水分を適
湿に保とうとするものである。しかし、発酵物の水分を
どのくらいに保つかについて、具体的な記載はない。ま
た、特開昭63−190693号公報では、発酵物のｐＨについ
ては考えていない。水分とｐＨの両方を考慮した従来技
術としては、特開昭63−185882号公報，特開昭61−9718
1 号公報及び特開平7−69768号に記載のものがあるが、
撹拌発酵方式ではない。

【０００８】本発明の目的は、生ごみ，食品加工廃棄
物，農畜産廃棄物等の有機廃棄物の分解率を高めて、熟
成度の高い良質のコンポストを生成できる有機廃棄物処
理方法と装置を提供することにある。

【０００９】また、肉の脂身など脂肪の含有率の高いも
のを処理する場合、脂肪が分解されずに槽内に蓄積して
べとべとした状態になって発酵が阻害され、顆粒状のさ
らさらしたコンポストが得られない場合がある。この原
因として、反応物の表面が油でおおわれて疎水性になり
水分が不足するため、好気性微生物の増殖が抑えられる
ことや、べとべとした状態になり、反応物の内部に酸素
が供給されないことなどが考えられる。脂肪が分解され
ない状態で、反応物の乾燥が進行すると、反応物の水分
低下により油分の濃度が相対的に増加してべたべたした
状態になり、さらさらしたコンポストが得られない。こ
のように、脂肪の含有率の高い廃棄物を処理する場合、
分解率の向上及びコンポストの扱いやすさの改善の点か
ら、水分制御は重要である。

【００１０】従って、本発明のもう一つの目的は、油脂
などが混入した場合であっても、熟成度が高い、かつ、
取り扱いやすい良質のコンポストを得ることができる有
機廃棄物処理方法と装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の有機廃棄物処理
装置は、発酵槽の内部を複数の区画に仕切って該発酵槽
の一方の端の区画に投入された有機廃棄物を他方の区画
にオーバーフローによって順次移送させるようにし、該
発酵槽に撹拌手段と加熱手段を設けて有機廃棄物を撹拌
しつつ加熱下で好気性菌により発酵させコンポスト化す
るようにしたものであり、有機廃棄物が投入される区画
から発生する水蒸気を含む気体を取り込んで水蒸気を凝
縮して取り込んだ位置よりも下流側から凝縮水を排出す
る手段を設けた。さらに、発酵槽の有機廃棄物が投入さ
れる区画に発酵槽外部から空気を取り入れる手段を設け
た。さらにまた、発酵槽内の水蒸気を含む気体を取り込
み水蒸気を分離したのちの空気を前記発酵槽の有機廃棄
物が投入される区画に循環する手段を設けた。

【００１２】本発明の有機廃棄物処理装置は、発酵槽内
部を複数の区画に仕切って該発酵槽に投入された有機廃
棄物が一方の区画から他方の区画にオーバーフローによ
って移送されるようにし、該発酵槽に撹拌手段と加熱手
段を設けて有機廃棄物の撹拌と加熱とが行われるように
したものであり、前記発酵槽内の湿度を計測する湿度セ
ンサと、該発酵槽内の有機廃棄物が投入される区画にて
発生した水蒸気を含む気体を取り込んで熱交換して水蒸
気を凝縮して該気体を取り込んだ位置よりも下流側より
排出する手段と、前記湿度センサの計測値に基づいて前
記水蒸気を凝縮した凝縮水の排出量を制御する手段とを
設けた。

【００１３】また、水蒸気を凝縮することによって得ら
れた凝縮水をｐＨ５〜９の範囲に調整する手段を設け
た。

【００１４】本発明の有機廃棄物の処理方法は、有機廃
棄物を発酵槽内で撹拌しつつ一方から他方に移送させ、
その間で好気性菌によって発酵させコンポスト化するよ
うにした方法であり、前記発酵槽内の上流側で発生した
水蒸気を含む気体を取り込んで水蒸気を凝縮し、得られ
た凝縮水を該取り込み位置よりも下流側にて発酵槽内に
排気するようにした。

【００１５】また、本発明の有機廃棄物の処理方法は、
撹拌手段を備えた発酵槽の内部を複数の区画に仕切って
該発酵槽の一方の端の区画に投入された有機廃棄物を撹
拌しつつ他方の区画にオーバーフローによって順次移送
させるようにし、その間で好気性菌によって有機廃棄物
を発酵させてコンポスト化するようにした方法であり、
有機廃棄物が投入される区画から発生した水蒸気を含む
気体を取り込んで熱交換して水蒸気を凝縮し、得られた
気体を該気体を取り込んだ位置よりも下流側から排出し
て発酵槽内の発酵反応物の含水率を１０％以上に維持す
るようにした。さらに、発酵槽内の有機廃棄物の含水率
と発酵槽内の相対湿度の少なくとも一方を計測し、有機
廃棄物の含水率が１０％を下回るか或いは該発酵槽内の
相対湿度が７０％を下回ったときに、前記水蒸気を凝縮
して得られた凝縮水を発酵槽内に排出するようにした。

【００１６】さらにまた、水蒸気を凝縮したのち凝縮水
のｐＨを計測し、ｐＨ５未満ならばｐＨ調整剤を加えて
ｐＨ５〜９に調整して該凝縮水を発酵槽内に戻すように
した。

【００１７】

【作用】有機廃棄物のコンポスト化処理装置において、
分解率を向上させて、熟成度の高いコンポストを得るに
は、運転条件をコントロールして、発酵と乾燥の進行を
うまくバランスさせる必要がある。コンポスト化の過程
においては、反応の進行に伴って槽内反応物の物性や発
酵活性が著しく変化するため、完熟コンポストを得るに
は反応物の物性や発酵活性の経時変化を把握することが
必要である。

【００１８】図２に、槽内反応物の含水率と槽内酸素消
費速度との関係を示す。発酵槽内の酸素消費速度は、コ
ンポスト化反応に伴って、槽内の好気性微生物が材料単
位重量あたり単位時間に消費する酸素量であり、有機物
の分解速度の指標になる。時間の経過とともに、槽内反
応物が乾燥し、含水率が低下した。図２より、槽内反応
物の含水率が３０％前後のときに、槽内酸素消費速度が
最も大きく、発酵活性が高かった。また、槽内反応物の
含水率が２０〜２５％を下回ると発酵活性が低下し、１
０％を下回ると急激に低下した。なお、生ごみのｐＨは
６.０，２２ｈ後の槽内反応物のｐＨは５.２，４０ｈ
後の槽内反応物のｐＨは４.６であり、時間が経過する
につれ、反応物のｐＨが低下した。時間が経過すると反
応物のｐＨが低下するのは、局所的に酸素の供給が不足
して嫌気的な状態になり、酢酸などの有機酸や脂肪酸が
生じたためと考えられる。

【００１９】図３に、反応物のｐＨと槽内酸素消費速度
との関係を示した（含水率一定）。反応物のｐＨが８〜
９のときに発酵活性が最も高かった。反応物のｐＨが低
下するにつれて発酵活性が低くなり、ｐＨ５未満では急
激に低下した。

【００２０】以上の結果より、時間の経過にしたがっ
て、反応物の含水率は減少し、ｐＨは低下する。発酵活
性は反応物の含水率、ｐＨによって影響を受けてその値
が変化し、反応物の含水率１０％以下、ｐＨ５未満では
発酵活性が急激に低下する。したがって、反応物の含水
率やｐＨをモニターし、反応物の含水率を１０％以上、
ｐＨを５以上に維持する、より好ましくは、反応物の含
水率を２０％以上、ｐＨを７以上に維持することによっ
て、発酵活性の低下を抑制でき、熟成度の高いコンポス
トを得ることができる。

【００２１】魚のあら，肉の脂身などの脂肪の含有率の
高い生ごみを処理する場合、脂肪の分解が不十分な状態
で過度に乾燥が進行すると、油分の濃度が相対的に増加
し、槽内反応物が粒子化したり、団塊化する。粒子化、
あるいは、団塊化した反応物に水を添加して、反応物の
含水率を高めてやる（すなわち、油分の相対濃度を低め
てやる）ことにより、反応物をさらさらした状態に戻す
ことができる。たとえば、槽内反応物の乾燥重量あたり
の脂質の含有率が３０％の場合、反応物の含有率４％以
下では団塊化するが、水を添加して、反応物の含水率を
１０％以上に高めてやることにより、反応物をさらさら
した顆粒状にすることができる。反応物が団塊化した状
態では、水分の不足及び酸素供給量の不足により、発酵
が阻害される。したがって、反応物の含水率を計測し
て、反応物の含水率を発酵が好適に進行する条件にコン
トロールすることにより、反応物の団塊化を防止でき、
熟成度が高くさらさらしていて扱いやすいコンポストを
得ることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２３】（実施例１）図１に、本発明の有機廃棄物
処理装置の一実施例の構成を示す。発酵槽１は、仕切り
板２によって３つの区画（上流側から区画（Ａ),（Ｂ),
（Ｃ）と呼ぶ）１ａ，１ｂ及び１ｃに分けられている。
仕切り板２は発酵槽１の底部から垂直に立ち上がってお
り、区画（Ａ),（Ｂ),（Ｃ）は発酵槽の上の部分でつな
がっている。区画（Ａ）の上方部分には、有機廃棄物投
入口３及び有機廃棄物投入口３を開閉する蓋４が取り付
けられている。また、区画（Ａ）１ａの底部には、櫛歯
状の固定刃５が設けられている。区画（Ｃ）１ｃの終端
部には端板６が設けられており、端板６に隣接して生成
コンポストを収納するためのストッカー７が設けられて
いる。さらに、ストッカー７を取り出すための排出扉８
が、発酵槽１の壁面に設けられている。

【００２４】発酵槽１の中心部には、区画（Ａ),（Ｂ）
及び（Ｃ）を貫通して回転軸９が配設されている。回転
軸９は、一端が駆動手段１０に接続されている。また、
回転軸９には、撹拌腕１１が固定されている。発酵槽１
の底部外壁には、ヒーター１２が配設されており、発酵
槽内は有機廃棄物が発酵するのに適した温度、一般には
５０〜７０℃に保持される。

【００２５】発酵槽１の区画（Ａ）には、気体取り入れ
管１３と気体戻し管１４を介して、熱交換装置１５が接
続されている。熱交換装置１５は、熱交換器１６と送風
機１７から構成されている。熱交換器１６は、複数の通
風パイプを並設・連絡したものから成る。

【００２６】熱交換器１６と気体戻し管１４の経路上
に、気体循環器１８が設けられている。発酵槽１内の気
体は、気体取り入れ管１３，熱交換器１６，連結管１
９，気体戻し管１４を循環系として循環する構成になっ
ている。発酵による水蒸気を含んだ空気は、熱交換器１
６内を通過する際、送風機１７によって低温の外気を吹
き付けられて冷却され、水蒸気中の水分は液滴化され
る。そして、水分を除いた気体（除湿後の気体）は、連
結管１９，気体戻し管１４を通って、発酵槽１内に導入
される。なお、循環系の途中に設けられた空気取り入れ
口３８から、新鮮な空気を循環系内に吸い込むことによ
り、発酵槽１内の発酵を効率的に進行させる。熱交換装
置１５の下流側には、熱交換によって水蒸気が凝縮され
て生成した水（凝縮水）を排出するためのドレイン管２
０が設けられている。さらに、ドレイン管２０に連結し
て、凝縮水のｐＨを調節するためのｐＨ調整部２１，ｐ
Ｈ調節後の凝縮水を発酵槽１に供給するための液体供給
管２２，電磁弁２７，ノズル２８が設けられている。

【００２７】また、気体循環器１８によって気体を循環
させる経路上に分岐管２３が設けられている。分岐管２
３は、ポンプ２４，脱臭部連絡管２５を経て、脱臭部２
６に接続している。ポンプ２４を作動させることによっ
て、臭気を含んだ気体（除湿後の気体）は脱臭部２６に
導かれ、脱臭部２６にて脱臭処理後、系外に排出され
る。なお、脱臭処理されて外部に排出される気体の量
は、発酵槽１内で発酵によって消費される空気量に相当
する。

【００２８】本実施例では、発酵槽として、仕切り板２
によって３つの区画（上流側から（Ａ),（Ｂ),（Ｃ）の
順）に分けられているものを用いている。気体取り入れ
管１３及び気体戻し管１４は、最も上流側の区画（Ａ）
１ａに取り付けられており、主として区画（Ａ）１ａで
発生した水蒸気を含む気体が熱交換装置１５によって除
湿され、再び区画（Ａ）１ａに供給される。また、ｐＨ
調整後の凝結水を供給するためのノズル２８は区画
（Ｂ）１ｂ内に挿入されており、ｐＨ調整後の凝縮水は
区画（Ｂ）１ｂに供給される。

【００２９】次に、上記のように構成してなる有機廃棄
物処理装置の動作機構を説明する。有機廃棄物を処理す
る場合、投入口の蓋４を開け、被処理物Ａを投入する。
発酵槽１には、堆肥から採取した好気性菌種から成る種
菌を最初の運転時のみ予め所定量いれておく。発酵槽１
の区画（Ａ）１ａにて、被処理物Ａは、撹拌腕１１と固
定刃５との間にはさまれて細かく破砕されながら、撹拌
混合され、好気性菌によって分解される。発酵を促進す
るために、発酵槽１は５０℃〜７０℃の適温に保持され
ている。区画（Ａ）１ａに反応物が蓄積すると、仕切り
板２からオーバーフローし、反応物の一部が区画(Ｂ)１
ｂに移動する。同様に、区画（Ｂ）１ｂに反応物が蓄積
すると反応物は区画（Ｂ）１ｂから区画（Ｃ）１ｃに移
動する。最終的には端板６からオーバーフローしたもの
がストッカー７内に落下し、排出扉８から回収される。
生ごみ等の被処理物は、水分を約８０％程度含んでい
る。これが区画（Ａ）に投入され、５０〜７０℃に加熱
されるので、多量の水蒸気が発生する。区画（Ａ）で好
気的条件を維持して微生物を増殖させるために、発生し
た水蒸気を除去する。

【００３０】発酵槽１の区画（Ａ）１ａでの発酵時に発
生した水分を含んだ気体は、気体循環器１８を作動する
ことによって、気体取り入れ管１３を通って、熱交換器
１６に取り入れられる。熱交換器１６を通過する途中
で、送風機１７の冷気により気体中の水蒸気は凝縮して
水になり、気体中の水分が除去される。水分を除去した
後の気体は、気体戻し管１４を通って、区画（Ａ）１ａ
内に送られる。なお、水分が除去された後の気体のう
ち、発酵槽１内で発酵によって消費される空気量に相当
する分が、ポンプ２４により、脱臭部連絡管２５を経
て、脱臭部２６に導かれ、脱臭部２６にて脱臭処理後、
系外に排出される。一方、凝縮水はドレイン管２０を通
ってｐＨ調整部２１に送られる。凝縮水はｐＨ調整部２
１にてｐＨを調整された後、ノズル２８より発酵槽１の
区画（Ｂ）１ｂに供給される。

【００３１】発酵槽１内の発酵反応が、酢酸などの有機
酸を伴う反応であるため、熱交換装置１５によって液滴
化された凝縮水は酸性を呈する。この凝縮水のｐＨをｐ
Ｈ調整部２１にて高める方向で調整した後、発酵槽１の
区画（Ｂ）１ｂに供給する。図２及び図３に示したよう
に、発酵が進むにつれて、反応物の含水率が減少すると
共に、反応物のｐＨも低下する。そして、反応物の含水
率が１０％以下、反応物のｐＨが５以下になると、発酵
活性が低下する。発酵活性は反応物の含水率，ｐＨ両方
の影響を受けて変化するので、両者を発酵に適した条件
に制御する必要がある。区画（Ｂ）内に、ｐＨ調整後の
凝縮水を添加することによって、反応物の過度の乾燥及
びｐＨの低下を抑えられるので、発酵活性の低下を抑制
することができる。

【００３２】凝縮水のｐＨを高める手段として、（１）
凝縮水を炭酸カルシウムなどの弱アルカリ性材料を充填
したタンクの中を通す、（２）凝縮水に水酸化カリウム
溶液，水酸化ナトリウム溶液，アンモニア水などを添加
・混合してｐＨを高めるなどの手段を用いることができ
る。

【００３３】なお、ここでは、区画（Ｂ）１ｂ内の反応
物の含水率やｐＨを調整するために、ｐＨ調整後の凝縮
水を区画（Ｂ）１ｂ内に添加する例を示したが、ｐＨ７
以上の溶液、あるいはｐＨ７以上、含水率４０％以上の
固形物（下水処理で生じる活性汚泥など）を添加しても
よい。

【００３４】図１の装置では、発酵槽１の区画（Ａ）１
ａでは、主として反応物の破砕，発酵及び乾燥が進行す
る。区画（Ｂ）１ｂでは、反応物の乾燥とｐＨの低下を
抑えることによって、主として発酵が進行し、コンポス
トの熟成が進む。区画（Ｃ）１ｃでは、主として発酵と
乾燥が進行し、最終的に、熟成度が高く、かつさらさら
していて取り扱いやすい良質のコンポストを得ることが
できる。

【００３５】また、図１の装置では、過度の乾燥を抑え
て、発酵が好適に進行する条件に維持されているので、
油分の多い生ゴミの場合でも、反応物の粒子化や団塊化
を防止し、さらさらしていて取り扱いやすいコンポスト
を得ることができる。

【００３６】（実施例２）図４に本発明の他の実施例の
有機廃棄物処理装置の構成を示す。この装置での有機廃
棄物の処理方法は実質的には実施例１の装置（図１）と
同一である。図１と同一の部材に関しては同一の符号を
つけるとともに、その説明は省略する。

【００３７】実施例２は、（１）発酵槽内の湿度，ｐ
Ｈ，酸素濃度などを計測し、そのデータに基づいて、発
酵槽内へのｐＨ調整後の凝縮水の導入を制御している点
で実施例１とは異なっている。なお、発酵槽内の仕切り
板によって仕切られた区画の数も異なっている（実施例
１では仕切り板によって３つの区画に仕切られているの
に対し、実施例２では２つの区画に仕切られている）
が、これは本質的な違いではない。

【００３８】被処理物Ａを発酵槽１の区画（Ａ）１ａに
投入して運転をすると、気体取り入れ管１３，熱交換装
置１５，連結管１９及び気体循環器１８から成る循環系
により循環除湿されて、槽内反応物は徐々に乾燥する。
図２より、槽内反応物の含水率が１０％以下になると、
発酵活性が著しく低下する。また、コンポスト化反応
は、酢酸などの有機酸の生成を伴う反応であるため、反
応が進行するにつれて、槽内反応物のｐＨが低下する。
図３に示したように、反応物のｐＨが低下するにしたが
って、発酵活性が低下し、ｐＨが５未満になると、ほと
んど発酵が行われなくなる。

【００３９】図４の装置において、湿度センサ２９及び
ｐＨセンサ３０により、各々槽内相対湿度及び発酵槽内
に設けたｐＨセンサに付着した凝結水のｐＨを測定し、
槽内反応物の含水率及びｐＨをモニターする。湿度セン
サ２９及びｐＨセンサ３０での測定値に基づいて、計測
制御部３１でｐＨ調整後の凝縮水の導入を制御する。例
えば、槽内の湿度あるいはｐＨがあらかじめ設定してい
た値を下回った場合に、計測制御部３１からの信号によ
って、電磁弁２７を開き、発酵槽１内にｐＨ調整後の凝
縮水を導入する。

【００４０】図５に、槽内反応物の含水率と槽内相対湿
度との関係を示す。槽内相対湿度は槽内反応物の含水率
７〜２０％の範囲で直線的に変化する。そのため、この
範囲では、槽内相対湿度を測定することによって、反応
物の含水率を連続的にモニタ・制御できる。

【００４１】図６に、槽内反応物のｐＨと、発酵により
発生した水蒸気が凝結した凝結水（センサに付着した凝
結水）のｐＨとの関係を示す。槽内反応物のｐＨは、反
応物とイオン交換水を反応物１：イオン交換水９の比率
で撹拌・混合した後、固形物を除いた溶液について測定
したものである。図６より、両者は直線関係にあるの
で、凝結水のｐＨを測定することによって、反応物のｐ
Ｈをオンラインで連続的に測定できる。

【００４２】図４では、発酵槽１内にｐＨセンサ３０を
設置した場合について示したが、熱交換装置１５とｐＨ
調整部２１との間にｐＨセンサを設置し、発酵により発
生した水蒸気が熱交換装置１５を通過後凝縮されて生成
した凝縮水のｐＨを測定し、ｐＨ調整後の凝縮水の添加
を制御してもよい。図７に、槽内反応物のｐＨと、熱交
換装置１５を通過後の凝縮水のｐＨとの関係を示す。図
７より、両者は直線関係にあり、発酵槽内の凝結水のｐ
Ｈを測定する代りに、熱交換装置１５通過後の凝縮水の
ｐＨを測定しても、反応物のｐＨをオンラインで連続的
に測定できる。反応物の水分とｐＨの調整に関しては、
たとえば、槽内相対湿度が８０％以下（槽内反応物の含
水率が約１２％以下）、もしくは凝結水のｐＨが５以下
になったら、ｐＨ調整後の凝縮水を導入するとの条件を
設定することにより、反応物の含水率やｐＨを良好に発
酵が行われる範囲に維持できる。

【００４３】このように槽内反応物の含水率やｐＨを監
視して、発酵槽１内にｐＨ調整後の凝縮水を導入するこ
とにより、反応物の物性を発酵菌が働きやすい条件に保
つことができ、熟成度の高いコンポストを得ることがで
きる。

【００４４】なお、ここでは、槽内凝結水や熱交換器通
過後の凝縮水のｐＨ，槽内湿度を計測して、ｐＨ調整後
の凝縮水を添加する例を示したが、ｐＨセンサ、湿度セ
ンサの代わりに、伝導度計や水分計を設置して、伝導度
変化（酢酸などの有機酸生成の指標）や槽内反応物の水
分を測定して、発酵状態を判断してもよい。

【００４５】図８に、比較例１の有機廃棄物処理装置の
構成を示す。この装置は、発酵槽内の含水率やｐＨを監
視して、発酵槽内にｐＨ調整後の凝縮水を導入する手段
がない点で実施例２とは異なる。図４と同一の部材に関
しては同一の符号をつけるとともに、その説明は省略す
る。

【００４６】表１に、実施例２の図４の装置及び比較例
１の図８の装置を用いて、モデル生ごみ（鶏肉：ご飯：
野菜＝１：１：２）１０kgを処理した場合の各成分の分
解率を示す（ストッカーに排出された生成コンポストに
ついて測定）。

【００４７】

【表１】

【００４８】実施例２の装置では、槽内相対湿度が８０
％以下（槽内反応物の含水率が約１２％以下）、または
凝結水のｐＨが５以下になった場合に、ｐＨ調整後の凝
縮水を導入するように設定し、運転した。実施例２の装
置の方がデンプン，タンパク，脂肪の分解率が高く、熟
成度の高いコンポストが得られた。

【００４９】このように槽内反応物の含水率やｐＨを監
視して発酵槽内にｐＨ調整後の凝縮水を導入し、槽内を
発酵に適した条件に保つことにより、熟成度の高いコン
ポストを得ることができる。

【００５０】また、脂肪の分解率も高いので、被処理物
の脂肪の含有率が高い場合でも、さらさらした顆粒状の
コンポストを得ることができる。

【００５１】実施例１及び実施例２では、ｐＨ調整後の
凝縮水を発酵槽に導入しているが、ｐＨ７以上の水溶液
や、ｐＨ７以上で、含水率４０％以上の固形分（たとえ
ば下水処理の活性汚泥など）を発酵槽内に添加すること
により、槽内反応物の含水率やｐＨをコントロールして
もよい。

【００５２】（実施例３）図９に本発明の他の実施例の
有機廃棄物処理装置の構成を示す。実施例２（図４）と
同一の部材に関しては同一の符号をつけるとともに、そ
の説明は省略する。また、図９では、水分コントロール
部を詳細に示し、発酵槽の構造に関しては省略した（発
酵槽の構造は基本的には図４と同じである）。

【００５３】図９において、発酵槽１内は、ヒータ（図
示なし）によって、発酵に適した温度（５０〜７０℃）
に加熱されている。発酵槽１内の気相部分に熱交換器３
７が設置されている。３２は送気ポンプであり、空気
（外気）を取り入れ、流量計３３，空気送り管３４を介
して、熱交換器３７内に空気を送る。熱交換器３７の一
端から取り入れられた空気は、発酵槽１内に解放した他
端から放出される。発酵槽１内は加熱されているため、
熱交換器３７内に冷たい空気を送ると、熱交換器３７の
外壁に凝縮水３６が付き、発酵槽１内に落下する。この
ため反応物の過度の乾燥を防止することができる。

【００５４】さらに、湿度センサ２９（水分計でもよ
い）にて槽内反応物の含水率を検出し、計測制御部３１
からの信号により、ポンプ３２の通気量を制御すること
により、槽内反応物３５の含水率を発酵に好適な範囲
（例えば１０％以上）に維持することができる。

【００５５】本発明では、発酵中の反応物の含水率の調
節と発酵槽内への酸素の導入により、最適な発酵条件に
維持できる。また、外気が、熱交換器１６内で熱せられ
た後、発酵槽内に導入されるので、槽内の温度の低下が
抑えられ、熱損失を低減できる。

【００５６】

【発明の効果】本発明では、槽内反応物の含水率、ある
いは、含水率とｐＨを計測して、凝縮水，ｐＨ調整後の
凝縮水，ｐＨ７以上の水溶液，ｐＨ７以上，含水率４０
％以上の固形分を槽内に導入し、反応物の含水率、ある
いは、含水率とｐＨを発酵が好適に行われる条件に維持
することにより、短時間で品質のよい完熟コンポストを
得ることができる。

【００５７】また、本発明では、脂質の含有率が高い生
ゴミを処理する場合にも、反応物の粒子化や団塊化を防
止し、さらさらした扱いやすいコンポストを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機廃棄物処理装置の一実施例の構成
を示す図。

【図２】槽内反応物の含水率と槽内酸素消費速度との関
係を示す図。

【図３】槽内反応物のｐＨと槽内酸素消費速度との関係
を示す図。

【図４】本発明の有機廃棄物処理装置の他の実施例の構
成を示す図。

【図５】槽内反応物の含水率と槽内相対湿度との関係を
示す図。

【図６】槽内反応物のｐＨと槽内凝結水のｐＨとの関係
を示す図。

【図７】槽内反応物のｐＨと排気凝縮水のｐＨとの関係
を示す図。

【図８】比較例の有機廃棄物処理装置の構成を示す図。

【図９】本発明の有機廃棄物処理装置の他の実施例の構
成を示す図。

【符号の説明】

１…発酵槽、２…仕切り板、３…有機廃棄物投入口、５
…固定刃、８…排出扉、９…回転軸、１１…撹拌腕、１
２…ヒーター、１３…気体取り入れ管、１４…気体戻し
管、１５…熱交換装置、１６…熱交換器、１７…送風
機、１８…気体循環器、２１…ｐＨ調整部、２２…液体
供給管、２６…脱臭部、２７…電磁弁、２８…ノズル、
２９…湿度センサ、３０…ｐＨセンサ、３１…計測制御
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斎藤節雄茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者北畠正一栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発酵槽の内部を複数の区画に仕切って該発
酵槽の一方の端の区画に投入された有機廃棄物を他方の
区画にオーバーフローによって順次移送させるように
し、該発酵槽に撹拌手段と加熱手段を設けて有機廃棄物
を撹拌しつつ加熱下で好気性菌により発酵させコンポス
ト化するようにした有機廃棄物処理装置において、有機
廃棄物が投入される区画から発生する水蒸気を含む気体
を取り込んで水蒸気を凝縮して該取り込んだ位置よりも
下流側から凝縮水を排出する手段を設けたことを特徴と
する有機廃棄物処理装置。
【請求項２】請求項１において、前記発酵槽の有機廃棄
物が投入される区画に発酵槽外部から空気を取り入れる
手段を設けたことを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項３】請求項１において、前記発酵槽内の水蒸気
を含む気体を取り込み水蒸気を分離したのちの気体を前
記発酵槽の有機廃棄物が投入される区画に循環する手段
を設けたことを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項４】発酵槽の内部を複数の区画に仕切って該発
酵槽に投入された有機廃棄物が一方の区画から他方の区
画にオーバーフローによって移送されるようにし、該発
酵槽に撹拌手段と加熱手段を設けて有機廃棄物の撹拌と
加熱とが行われるようにした有機廃棄物処理装置におい
て、前記発酵槽内の湿度を計測する湿度センサと、該発
酵槽内の有機廃棄物が投入される区画にて発生した水蒸
気を含む気体を取り込んで熱交換して水蒸気を凝縮して
該気体を取り込んだ位置よりも下流側より排出する手段
と、前記湿度センサの計測値に基づいて前記水蒸気を凝
縮した凝縮水の排出量を制御する手段とを設けたことを
特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１つにおい
て、前記水蒸気を凝縮することによって得られた凝縮水
をｐＨ５〜９の範囲に調整する手段を設けたことを特徴
とする有機廃棄物処理装置。
【請求項６】有機廃棄物を発酵槽内で撹拌しつつ一方か
ら他方に移送させ、その間で好気性菌によって発酵させ
コンポスト化するようにした有機廃棄物の処理方法にお
いて、前記発酵槽内の上流側で発生した水蒸気を含む気
体を取り込んで水蒸気を凝縮し、得られた凝縮水を該取
り込み位置よりも下流側にて発酵槽内に排気するように
したことを特徴とする有機廃棄物の処理方法。
【請求項７】撹拌手段を備えた発酵槽の内部を複数の区
画に仕切って該発酵槽の一方の端の区画に投入された有
機廃棄物を撹拌しつつ他方の区画にオーバーフローによ
って順次移送させるようにし、その間で好気性菌によっ
て有機廃棄物を発酵させてコンポスト化するようにした
有機廃棄物の処理方法において、有機廃棄物が投入され
る区画から発生した水蒸気を含む気体を取り込んで熱交
換して水蒸気を凝縮し、得られた凝縮水を該気体を取り
込んだ位置よりも下流側から排出して発酵槽内の発酵反
応物の含水率を１０％以上に維持するようにしたことを
特徴とする有機廃棄物の処理方法。
【請求項８】請求項７において、前記発酵槽内の有機廃
棄物の含水率と該発酵槽内の相対湿度の少なくとも一方
を計測し、有機廃棄物の含水率が１０％を下回るか或い
は該発酵槽内の相対湿度が７０％を下回ったときに、前
記水蒸気を凝縮して得られた凝縮水を発酵槽内に排出す
るようにしたことを特徴とする有機廃棄物の処理方法。
【請求項９】請求項６ないし８のいずれか１つにおい
て、前記水蒸気を凝縮したのち凝縮水のｐＨを計測し、
ｐＨ５未満ならばｐＨ調整剤を加えてｐＨ５〜９に調整
して該凝縮水を発酵槽内に戻すようにしたことを特徴と
する有機廃棄物の処理方法。