JPH101382A

JPH101382A - コンポストの生産方法及びその装置

Info

Publication number: JPH101382A
Application number: JP15372196A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Ishida; 昌彦石田; Masako Ueda; 昌子上田; Setsuo Saito; 節雄斉藤; Takeshi Takemoto; 剛武本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】一次発酵コンポストを主成分する原料を、堆積
した状態で結着をおこさずに効率良く発酵させて乾燥し
た顆粒状の二次発酵コンポストを得る。【解決手段】含水率を調整して湿顆粒状化した原料２を
発酵槽に供給，堆積し、加湿空気を通気して発酵させ
る。発酵過程で床の一部分で循環し、下降する発酵床１
と、槽内に配置した傾斜面付き格子８及び垂直固定刃付
き格子５０とを接触させて、発酵床１の圧密化と結着を
防ぎつつ発酵する。発酵終了後、低湿空気を通気して乾
燥する。【効果】強度の撹拌混合なしに効果良く発酵できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機廃棄物の好気的
微生物処理に係り、特に厨芥もしくは食品加工廃棄物起
源の一次発酵コンポストと二次発酵方法及びその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】固形有機廃棄物を好気条件下で固体発酵
して熟成したコンポストに転換するには、通常、一次発
酵（前発酵）で短期間内に準安定化するまで発酵し、次
いで二次発酵（熟成、後発酵）する方法がとられてき
た。二次発酵については次の方式が知られている。１）
一次発酵コンポストを地面にそのまま山状もしくは仕切
りわく中に積層し、床中に給気しつつ、一定期間毎に切
り返しをする（都市清掃，第４５巻，第１８６号，７６
〜８５頁，１９９２年）。２）サイロ状発酵槽に充填し
て床底から返送する（特開昭55−121990号）。その多く
は二槽間で発酵床の循環移送を繰り返して混合する。
３）プール状発酵槽の上流から下流にかけて自走式混合
機が水平に反復移動して切り返しをする。４）撹拌翼付
の回転軸が槽中心部を垂直に貫通する複数の発酵槽を多
段に積層し、上部から順に発酵が進み最下段から熟成コ
ンポストを得る（特開昭54−54877 号）。これらの方法
は熟成を完了するのに２〜６ケ月の長期間の滞留を要す
る。また、発酵床の切り返し（混合）に労力もしくは動
力を必要とする。特にプール式、多段積層槽では連続運
転する駆動部を有するため１）の堆積式にくらべ装置は
複雑である。後者の多段積層槽では、槽全容積に対する
床の張込み容積が３０％以下で運転される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、構造
が簡単で容積効率及び面積効率が高く、かつ高速で処理
して低動力で運転でき、スケールアップに適し、実質的
に一次発酵コンポストを、乾燥状の熟成コンポストに転
換する方法及びその装置を提供するにある。具体的には
次の課題を解決するにある。

【０００４】１）本発明者らは上述の方式のうちサイロ
充填式が構造が簡素であり、容積効率及び面積効率が高
いことに着目し、一次発酵コンポストを用いてその発酵
性能を検討した。その結果、次のことが判明した。
（イ）面積効率を向上しようとして、床高を１ｍ以上に
増加すると、床が圧密化して通気が困難になると同時
に、発酵の進行とともに床が結着して槽内が閉塞しやす
い。（ロ）結着の進行により結着物内への酸素の供給が
著しく制限され、好気性発酵が阻害される。さらに、嫌
気発酵による強い悪臭が生じ、かつ床が酸性化してコン
ポストの品質が低下する。（ハ）面積効率を向上させる
には、図１に示すように、サイロ充填方式が有利であ
り、原料を日数経過とともに発酵槽５の槽底から順次積
層しながら発酵することになる。発酵は図中に模式的に
示すように、発酵床１の各層毎に一定の日数経過の後で
発酵が始まり、発酵活性が最大に達して、やがて終息す
る。したがって、日数経過とともに発酵活性のピークが
生じ、すなわち床温のピークは層の高さ方向に床底から
床上部に向って移動する。そのため、床底及び床上表の
温度は中間層に比らべて低くなる。床底に酸素給源とし
て外気を給気すると、床に含まれる水分で高湿となった
気体が上層の低温部分を通過時に床が露結して床が閉塞
しやすい。

【０００５】２）この他、槽内壁に接するもしくは近傍
の床部分で露結して、その部分が結着しやすい。

【０００６】上述したことから、結着しない実用的な運
転方法及び装置構造が必要になる。３）本発明の対象は有機固形廃棄物起源の一次発酵コン
ポストを主たる対象にすることから、スケールアップに
適した槽構造である必要がある。

【０００７】４）一方、一次発酵コンポストをそのまま
槽内に充填する際、一次発酵コンポストが乾燥しすぎて
いては発酵が開始しない。夾雑物が入っていると、夾雑
物とコンポストが結合し、製品コンポストから夾雑物を
除去するのは技術的にも経済的にも困難である。

【０００８】５）さらに、通常の一次発酵コンポストに
は酸性であるものが多い。熟成発酵は酸性域で阻害され
るため、発酵しやすいように実用性の高いｐＨの調製方
法も必要である。

【０００９】６）また、発酵や乾燥に適し、かつ実用的
な給気方法が望まれる。

【００１０】７）排気脱臭して環境雰囲気に排出するに
際し、排気湿度起源のドレインの処理もしくはその有効
活用も必要である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
一次発酵コンポストと二次発酵コンポストの混合物、も
しくは一次発酵コンポストと二次発酵コンポストと未発
酵の有機性廃棄物との混合物を発酵するに際して、並び
に発酵により生成する二次発酵コンポストを乾燥するに
際して、固定した傾斜面の格子により発酵床の重量を該
格子で分散して支持し、かつ該傾斜面の裏面に形成する
床中の空隙を介して、発酵においては酸素含有ガスを、
乾燥においては水飽和ガスを給気することである。

【００１２】これにより、床が重力で圧密化しようとす
るのに抗し、各層の傾斜した格子により重量を分配して
支え、床の圧密化を抑制できる。さらに格子の傾斜面下
にある床に空洞部分を形成して給気孔の閉塞を防ぐだけ
でなく、給気孔に対面する床空洞部表面の面積を大きく
とれるため、給気の圧損を小さくし、短絡なく給気でき
る。

【００１３】本発明の第２の特徴は、床中に上向きで垂
直な固定刃の格子を設けることである。単なる堆積床で
は、分解と乾燥の進行により床が収縮する。そのままだ
と、槽側壁と床側面とに間隙が生じ、給気が短絡する。
そのため、酸素の利用率が低下し、経済性が低下する。
それだけでなく、床内部への酸素の供給が不足する一
方、短絡の流路にあたる床側面で冷却が過大になり、床
温が低下して発酵が阻害される。さらに、床は収縮した
状態で結着が進行し、乾燥後に槽底から抜き出すことが
困難になる。本発明になる固定刃の格子を槽内に配置す
ることにより、発酵と乾燥に伴う床の降下並びに後述す
る低頻度で行う底部からの抜き出しによる床の降下によ
り、床中の結着成分の解体と混合が同時に達成される。
その結果、槽側壁と床側面との間隙が埋まり、給気の短
絡も防止でき発酵と乾燥の効率が向上する。

【００１４】通気ノズルは上記の傾斜面の格子のみなら
ず、必要に応じ前記垂直固定刃の下すなわち該固定刃の
背に配置してもよい。これにより、上記傾斜面への配置
に次いで、給気時の抵抗を回避できる。

【００１５】本発明によれば、槽内に垂直の管状鞘を配
置することにより、その中に配置する給気用配管，セン
サー信号線，電力配線を配置し、さらに該管状鞘と横内
側壁とで該格子を支持する二つの機能を兼ねさせること
ができる。特に槽径の大きい角形の槽では、二側壁が接
する槽内部分に該管状鞘を設けて該格子を支持する。該
管状鞘により、該格子の支持と補強だけでなく、上記配
線，配管を床中に露出して配置するのにくらべ床降下へ
の抵抗を低下させ、かつ上記の維持管理を容易にする。

【００１６】該傾斜面の格子は上面が傾斜していて、下
面に通気孔を有するものであれば特に限定されない。各
段格子の上面の傾きが各段交互に正逆である方が好まし
い。これにより、床の降下移動が円滑になる。該格子の
上面の傾斜角度は同一であってもよい。絶対値が各段毎
に異なってもよい。傾斜角の範囲は４５°以上９０°未
満にあり、原料の種類，性状，発酵条件による床の圧密
化の程度、床の降下移動への抵抗の程度により適宜選択
できる。該固定刃の格子も刃が実質的に垂直で上方に位
置するものであれば特に限定されない。すなわち、傾斜
面の格子及び固定刃の形状，傾斜面と刃の構造，格子の
傾斜面間の間隔，格子段間の間隔等は、原料の種類，性
状と発酵及び乾燥の条件により適宜選択できる。管状鞘
の構造も槽の径，水平断面の形状，床高等により適宜選
択できる。槽は水平断面が円形のものよりも矩形のもの
の方が面積効率が高いが、側壁の角に位置する床の部分
が結着しやすい。このため、前述のように角の部分を管
状鞘に充てると好都合である。格子にかかる重量は槽側
壁並びに管状鞘で支持してもよいが、径の大きい槽では
鞘の代りに支柱を設けることも有効である。

【００１７】本発明に適用できる原料は、有機廃棄物の
一次発酵コンポスト，一次発酵コンポストと二次発酵コ
ンポストの混合物及び一次発酵コンポスト，二次発酵コ
ンポスト，一次発酵コンポストと二次発酵コンポストの
混合物のいずれかに生ごみを混合したものである。上記
の原料は発酵に先だち、金属やプラスチック等の発酵に
関与しない夾雑物を実質上、製品の二次発酵コンポスト
の品質を著しく低下させない程度にまで分離除去する。
分離の方法は特に限定されずプラスチックの分離は比重
差，風力，ふるい等、従来公知の分離技術が適用でき
る。上記の夾雑物が混入したままで発酵すると、発酵過
程で夾雑物が発酵成分と結合して生成二次発酵コンポス
トの粒中に埋包されるため、経済的な分離が困難にな
る。

【００１８】夾雑物を除去した上記原料は種菌源として
二次発酵コンポストを少なくとも０.５重量％以上添加
したうえで、含水率が２５〜４０重量％の湿った顆粒又
は粉粒に調整する。含水率は上述の範囲から原料の種類
及び発酵条件により湿った顆粒又は粉粒を維持できる上
限の含水率以下の範囲から適宜選択する。上記の湿った
顆粒もしくは粉粒に調整するには原料に水または水含有
有機廃棄物を添加し、機械的に混合すれば良い。水含有
廃棄物としては、生ごみ，水処理に伴い発生する生物性
汚泥，生体成分を主成分とする有機性廃水が用いられ
る。水としては、本発明になる発酵，乾燥の過程で副成
する排気ドレインを用いると、該ドレインの廃水処理の
負担が軽減できるだけでなく、原料水消費量の削減の
他、ドレインの顕熱も利用できる利点を有する。なお、
原料コンポストの中には、特に一次発酵コンポストには
酸性の原料が多い。この際には、コンポストもしくは
木，紙等の有機固形廃棄物を焼却した灰をアルカリ源と
して添加すると好都合である。添加量は原料，灰の特
性，発酵条件によって異なるのが、通常の添加量は重量
が１０％以下の範囲にある。

【００１９】通気するガスは、発酵では高湿酸素含有気
体であり、乾燥では乾燥もしくは低湿度の気体を用い
る。前者には通常、加湿した空気が用いられるが、水の
生物処理等で使用ずみの排気でも酸素濃度が１０vol％
以上であれば給気として使用できる。通気量は総量とし
ては堆積床の上部すなわち床中気流の最下流の酸素濃度
を検出し、設定酸素濃度以下になれば通気量を増加し、
設定濃度以上であれば通気量を減少する。該設定酸素濃
度は運転方法，給気及び排気脱臭のコストにより適宜選
択されるが、その範囲は０.１〜２０vol％にある。さら
に好ましくは、床中の複数深度での酸素濃度を検知し、
垂直方向に酸素センサーと給気ノズルで挾む床層を制御
の単位とし、各床層毎に設定酸素濃度を維持するに必要
な給気に調節することである。酸素センサーは床中の格
子又は別途設ける支持腕により床中に配置する。床上面
の酸素センサーは発酵槽気相部又は槽外の排気経路中に
設けることができる。

【００２０】発酵及び乾燥槽は槽内壁での水分の露結が
生じ床を漏らして閉塞しないように、槽壁の断熱が必要
である。また、断熱しないと発酵熱を槽外に逃がすた
め、床温の上昇をさまたげ発酵速度を低下させる。

【００２１】発酵中に外気をそのまま給気すると床の乾
燥が進みすぎ、発酵途上で発酵が阻害される。このた
め、給気をあらかじめ加湿することが必要になる。さら
に、給気は外気温の外気をそのまま給気するよりも、発
酵の上限温度で７０℃以下の範囲で加温した給気を供給
した方が発酵を迅速に開始させ、かつ発酵速度を高く維
持できる利点がある。加熱源は特に限定されない。好ま
しくは外気と発酵排気とを熱交換して加温すると熱利用
上有利である。他に、太陽熱や他廃棄物の燃焼熱等の系
外の熱源も使用できる。床中の湿度は床の垂直方向に分
布があるため、高湿すぎると床温が低い部分で露結して
床の通気性を損い発酵を阻害する。このため、床中の最
も高い温度を示す床層の温度における相対湿度が７０〜
９５％になるように、給気を加湿すると好都合である。
相対湿度が７０％以下で給気すると、高い温度で発酵し
ている床層の乾燥が進行しやすく、９５％をこえると比
較的低い床層で露結しやすい。加湿の手段は特に限定し
ないが、水のシャワー中を通すか、水中に通気して洗気
するか、超音波加湿等による水ミスト含有気体を給気に
配合してもよい。発酵の開始と進行は床と給気の温度差
が正、終了は床と給気の温度差が負を示すことでモニタ
できる。同時に酸素消費速度の大きさ及びその変化によ
ってもモニタできる。

【００２２】発酵終了後の乾燥では、給気の加湿を停止
もしくは給気源の湿度が高い時には除湿処理した気体を
給気する。好ましくは、加熱した気体を吸気することが
好ましい。乾燥床のモニタは床中及び床上部に配置した
湿度センサーにより、床温での給気湿度に実質上等しく
なれば乾燥が終了したと評価する。給気温度も特に限定
されないが、乾燥条件からして３０℃以上７５℃以下が
適している。８０℃を越えると自然発火の恐れがある。

【００２３】上記の含水率を調整した原料は本発明に係
る該傾斜面の格子と垂直刃の格子を槽内に配置した発酵
槽中に槽上部から供給して堆積する。給気する過程で発
酵が開始し、その間、順次原料が供給され層状に堆積す
る。槽の有効容積が飽和した段階で次の二つの運転方式
のいずれかにより発酵を行い、次いで乾燥することがで
きる。（一）複数槽を直列に接続する方式。発酵が終了
するに足る滞留時間相当の総容積に相当する数の槽を複
数個直列に配置し、原料を順次、第１槽上部に供給する
と同時に、最終槽底部かに順次二次発酵コンポストを抜
き出す。抜き出した湿二次発酵コンポストは別途設けた
乾燥槽で乾燥する。（二）複数槽を循環使用する方式。
第１槽の底部から抜き出さずに槽上部から順次原料を供
給し、第１槽が飽和した時点で原料の供給を第２槽に切
りかえる。以下、同じ要領で下流の槽に供給する。前記
第１槽は、飽和した後にさらに発酵終了時まで滞留した
あと、そのまま乾燥を行う。乾燥終了後、乾燥二次発酵
コンポストを抜き出し、再度原料を供給して発酵を開始
する。上記の発酵及び乾燥期間中、床自体の収縮による
床面の降下がおこり、垂直固定刃及び傾斜面の格子によ
る床結着部分の破砕と混合が進行する。前者の発酵槽直
列接続方式の場合は、床は半連続的に槽内で床の降下が
おこるため、効果的に床の混合、結着部分の破砕が行わ
れる。後者の複数槽循環方式の発酵の場合は、槽底部の
降下は不十分であり、別途ある期間毎に槽内の床の一部
を槽底から槽上に循環して、床の下降流を発生させる必
要がある。乾燥に際しては、両方式とも床の結着を防ぐ
ため槽内の床の部分循環が必須となる。部分循環の頻
度，循環量は原料，発酵条件により適宜選択されるが、
通常は一日当り１槽中の床体積の５〜３０％容量の範囲
にある。

【００２４】発酵に先だち、原料を湿潤でかつ顆粒状を
保てる含水率に調整して気固接触を容易にし、二次発酵
種菌として二次発酵コンポストを添加して発酵有用菌の
初濃度を高める他、ｐＨ調整用として有害重金属を含ま
ない焼却灰を添加して発酵に好適な中性域に調整するこ
とにより発酵を円滑に進行させることができる。給気は
あらかじめ排気との熱交換や外部供給熱により加温し、
さらに適正湿度に加湿してから供給する。これにより、
給気と最初に接触する床の温度が下がるのを防ぎかつ乾
燥するのを防げる。また、槽壁の断熱と給気湿度を９５
％以下に調節することにより床内の露結による床の閉塞
を回避できる。原料も一次発酵コンポストだけでなく、
一部分、生ごみ等の生の有機性廃棄物をも混合した状態
で発酵できる。

【００２５】本発明の特徴ある給気方法の一つは、発酵
床の表面下近傍もしくは排気の酸素濃度を検知し、設定
酸素濃度になるように床中への総給気量を調節すること
である。さらに、発酵床中の気相酸素濃度を上下方向に
間隔をおいて検知し、各酸素濃度と設定酸素濃度との差
に比例して総給気量を各層に配分するものである。これ
により、発酵床各部の活性分布に対応して過不足なく給
気でき、高速で発酵を進めることができる。そのため排
気の脱臭工程への負荷も軽減できる。

【００２６】上記の諸効果により、発酵と乾燥を迅速か
つ経済的に行うことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に実施例を示してさらに詳しく
説明する。

【００２８】実施例１図２に本発明の実施例の一つである発酵槽５の断面図を
示す。生ごみを高温発酵で一次発酵処理して得られる乾
燥粉粒状の一次発酵コンポストを原料とし、本原料に顆
粒状の二次発酵コンポストを１重量％添加し、さらに発
酵排気から回収されるドレイを添加しながら混合気で混
合して含水率３０重量％の湿顆粒状の原料２を得る。該
原料２を発酵槽５の上部の供給口から、数時間から１日
の間隔で投入して堆積する。発酵槽５の槽壁は断熱性槽
壁６で構成し、槽底に抜き出し配管１５とスクリューダ
ンパ１３を配置している。発酵槽５の中心部には、垂直
の管状鞘７を有し、該管状鞘７と断熱性槽壁６とで支持
された傾斜面付き格子８が発酵床１中に上下に間隔をお
いて６段配置してある。該傾斜面付き格子８は、格子素
板の配列方向が各段で交互に直角になるように配置して
ある。図２の発酵槽５と傾斜面付き格子８との水平断面
III−IIIの詳細図を図３に、IV−IVの断面を図４に示
す。

【００２９】複数槽を直列に接続して運転する場合に
は、発酵槽５の有効容積が発酵床１で飽和された時点で
スクリューダンパ１３を作動し、発酵中の床１４を抜き
出して次槽に投入する。複数槽循環方式で運転する場合
には、該発酵槽５の有効容積が発酵床１で飽和した時点
で、次からの原料２の供給を次槽に切り換える。第１槽
目は飽和のまま二次発酵が終了するまで滞留して発酵を
完了する。前者の方式で原料２が発酵槽５内に集積する
途中、もしくは後者の方式における発酵過程で、発酵床
１の結着がおこる場合には１〜２日おきに発酵床１の２
０〜３０vol％を抜き出し、該抜き出した床１４を該発
酵槽５の頂部から供給して部分的に循環する。該傾斜面
付き格子８の下面には、図４に示すように通気ノズルを
有する通気用枝配管２９−２が配置されている。該通気
用枝配管２９−２は該管状鞘７中にある通気用幹配管２
９−１から分岐している。該管状鞘７の外壁からは発酵
床１中にセンサー支持腕９が水平方向に突き出し、温度
センサー１０及び酸素センサー２８を支持する。両セン
サーからの信号線３０も管状鞘７に収納されている。原
料２が発酵槽５に供給され、槽底から順に集積する過程
で、加湿空気４−２を、管状鞘７中に収納されている通
気用幹配管２９−１、通気用枝配管２９−２及び図中に
記載しない通気ノズルを介して発酵床１中に通気する。
床中で発酵が開始し、酸素を消耗した排気３は槽外に排
出する。図２における発酵床１のＶ−Ｖ断面の詳細を図
５に示す。発酵過程での床中の温度及び酸素濃度はそれ
ぞれ温度センサー１０及び酸素センサー２８でモニタす
る。図中１６は傾斜面付き格子８の傾斜面を示す。

【００３０】実施例２本発明に係る傾斜面付き格子８の構造例を図６の（Ａ）
から（Ｅ）に示す。該傾斜面付き格子８の傾斜面１６は
（Ａ）のように傾斜一平面であってもよいし、（Ｂ）の
ように左右に傾斜する二平面で構成してもよい。通気用
枝配管２９−２は該傾斜面１６の下方に位置し、通気ノ
ズル４０を備えている。通気ノズル４０は図示するよう
に、単純な孔であってもよい。傾斜面１６は平面に限ら
ず、(Ｃ)のように曲面であってもよい。さらに（Ｄ)，
(Ｅ）に示すように通気用枝配管２９−２の上面をもっ
て傾斜面１６を兼ねてもよい。また、通気用枝配管２９
−２は傾斜面１６を補強し支持する機能も兼ねることが
できる。

【００３１】実施例３本発明に係る傾斜面付き格子及び垂直固定刃付き格子を
有する発酵槽を用いる発酵及び乾燥の実施例を示す。

【００３２】図７の発酵槽５の頂部から含水率を４０重
量％に調整した顆粒状の原料２を適時、槽内に供給して
堆積する。原料２は、生ごみ及び食品加工廃棄物を起源
とする乾燥顆粒状一次発酵コンポスト（ｐＨ４.８）及
び生ごみを起源とする湿潤で顆粒状の一次発酵コンポス
ト（ｐＨ５.０）に、二次発酵用種菌源として二次発酵
コンポストを１重量％、ｐＨ中和用として紙の焼却灰を
１.５重量％水分調整用水源として破砕処理した生ごみ
並びに発酵及び乾燥の排気から回収した４５℃のドレイ
ンを混合したもの（ｐＨ６.９）である。

【００３３】発酵槽５内には、実施例１及び実施例２で
用いた傾斜面付き格子８の他に固定刃付き格子５０が垂
直方向に間隔をおいて交互に配置してある。図７のVIII
−VIII断面における該固定刃付き格子を図８−１に示
す。該固定刃付き格子５０を構成する素刃５０−１は、
刃を上向き，背を下向きに直立し、発酵槽５の断熱性槽
壁６と管状鞘７とによって支持される。素刃５０−１の
背には、前記傾斜面付き格子８の傾斜面１６と同様に通
気ノズルを有する通気用枝配管２９−２が配置してあ
る。発酵槽５中への原料２の供給開始と同時に発酵床１
中に通気する。発酵床上の気相部もしくは発酵床１中の
最上段に配置する酸素センサー２８，信号線４５，酸素
濃度計兼酸素濃度調節機３１により発酵排気の酸素濃度
を測定する。該酸素濃度が設定酸素濃度よりも低い場合
には、信号を信号線４４を経てブロワー２７に伝え、風
量を増加し、設定酸素濃度よりも高い場合には、ブロワ
ー２７の風量を減少することにより、発酵床１全体とし
ての発酵活性に対応した酸素を供給するように制御す
る。発酵床１中の湿度は湿度センサー１１，信号線３
２，３９，湿度計兼湿度調節機３３により検知して、相
対湿度が９５％を越えた時に加湿空気配合調節弁２２に
より加湿空気の添加量を調節する。加湿空気は空気４を
加湿機給気配管１９を経て加湿機１８に送り、後述する
発酵もしくは乾燥の排気から回収したドレイン２５を水
の給源としてドレイン移送配管２２−２を経て加湿機１
８を送って加湿空気を生成し、これを加湿空気移送配管
４３を経て給気に添加する。一方、空気４は空気移送配
管４２を経て熱交換器２０中に導入され、排気移送配管
３６を経て熱交換器２０中の凝縮管２１中に入ってくる
発酵排気との熱交換によりあらかじめ加温される。熱交
換により生成したドレイン２５はドレイン移送配管２２
−１を経てドレイン貯槽２４に導入し、余剰ドレイン２
６を系外に排出する。熱交換器２０を出た発酵排気は除
湿排気移送配管２３を経て脱臭器３８で脱臭後、脱臭排
気１７を系外に排出する。

【００３４】図中には記載しないが、発酵床１が発酵槽
５に滞留する間に、発酵床の２０〜３０vol％を１〜３
日の間隔で槽底から抜き出して発酵床上部に返送するこ
とにより、床の結着部分を固定刃付き格子５０により破
砕する。これにより発酵中におこる床の結着を効果的に
防止できる。

【００３５】なお、実施例１と同様、発酵槽の複数槽直
列化もしくは複数槽循環による運転も可能である。

【００３６】発酵が完了後、引き続き発酵床の乾燥を行
う。加湿空気配合調節弁２２を閉じて、空気４を加湿し
ないで加温して給気する。乾燥中、発酵床１中の湿度を
湿度センサー１１，信号線３２及び３９，湿度計兼湿度
調節機３３でモニタし、温度を温度センサー１０，信号
線３７，温度計３４でモニタしながら目標の含水率にな
るまで乾燥する。その間、発酵と同様、乾燥中に進行す
る発酵床１の結着を解合するため、発酵床１を部分循環
する。

【００３７】図８の（Ｂ）に、図８の（Ａ）の垂直固定
刃付き格子の上流又は下流に配置する垂直固定刃付き格
子の構造を示す。該格子の刃５０−１の配列は図８の
（Ａ）の刃５０−１を９０°回転した構造である。

【００３８】なお、発酵床１の各深度の酸素濃度を酸素
センサー２８により検知し、信号線３２，３９を介して
空気分配調節機３５により各深度の酸素濃度を設定酸素
濃度との差を計算して各差に給気量を比例配分する。該
空気分配調節機３５の信号を給気分配調節バルブ３０−
１，３０−２，３０−３に伝えて開閉を調節し、ブロワ
ー２７からの加湿空気を通気用幹配管２９−１及び通気
用枝配管２９−２を経て、発酵床１の各深度に分配して
給気する。

【００３９】実施例４垂直固定刃付き格子の構造例を図９の（Ａ)，(Ｂ）及び
（Ｃ）に示す。図９の（Ａ）は刃が槽水平断面において
対角線に配置されたものであり、図９の（Ｂ）は刃５０
−１が矩環状、図９の（Ｃ）は刃５０−１が円環状のも
のである。

【００４０】なお、各図において管状鞘７は断熱性槽壁
６の二面が接するコーナー部分に配置している。

【００４１】

【発明の効果】傾斜面付き格子を備えたことにより槽内
に堆積する発酵床の重量を分散して支持するため、床の
圧密化と結着を抑制できる。さらに槽内での床の下降に
伴い発酵及び乾燥で生成する床の結着部分を破砕して混
合する効果も副次的に発揮する。床の結着は垂直固定刃
付き格子により効果的に破砕しかつ混合される。これに
より酸素の供給と排気の排出を円滑にしかつ発酵熱の排
出を促進して発酵を加速できる。乾燥においては通気す
なわち水蒸気の排出を促進して乾燥時間を短縮する。傾
斜面下及び固定刃の背面への通気ノズルの配置により、
床中の空洞部を介してノズルの目詰りなく、円滑な通気
を可能にする。

【００４２】一方、管状鞘の配置により、格子を槽壁だ
けでなく管状鞘で支持することにより格子の強度を高め
大口径の槽にも対応可能にする。さらにセンサーも管状
鞘で支持し、かつ管状鞘の中に給気配管及び信号線を収
納できるため、床の降下移動時の抵抗を減じ、センサ
ー，配管，電線の寿命を向上し、メンテナンスを容易に
する。

【００４３】槽内の床を低頻度で部分循環することによ
り、固定刃付き格子及び傾斜面付き格子による結着床の
破砕及び混合の効果をさらに向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】サイロ充填式発酵の一般的な原理を示す模式図
である。

【図２】本発明なる発酵槽の構造を示す図である。

【図３】本発明に係る発酵槽内に配置する傾斜面付き格
子の構造を示す図である。

【図４】本発明に係る発酵槽内に配置する傾斜面付き格
子の構造を示す図である。

【図５】本発明になる発酵槽の水平断面の構造を示す図
である。

【図６】（Ａ）から（Ｅ）は、本発明に係る傾斜面付き
格子の部分構造を示す図である。

【図７】本発明になる発酵方法のフロー及び発酵槽の構
造を示す図である。

【図８】図８（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に係る発酵槽
内に配置する垂直固定刃付き格子の構造を示す図であ
る。

【図９】図９（Ａ)，(Ｂ）及び（Ｃ）は、本発明に係る
発酵槽内に配置する垂直固定刃付き格子の構造を示す図
である。

【符号の説明】

１…発酵床、２…原料、３…排気、４…空気、５…発酵
槽、８…傾斜面付き格子、１０…温度センサー、１１…
湿度センサー、１８…加湿機、２０…熱交換器、２５
…ドレイン、２７…ブロワー、２８…酸素センサー、３
１…酸素濃度計兼酸素濃度調節機、３３…湿度計兼湿度
調節機、３４…温度計、３５…空気分配調節機、５０…
固定刃付き格子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武本剛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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次発酵コンポストと二次発酵コンポスト
の混合物、もしくは一次発酵コンポストと二次発酵コン
ポストと未発酵の有機性廃棄物との混合物を原料とし
て、積層した状態で好気性発酵した後、該発酵で生成す
る二次発酵コンポストを積層した状態で乾燥して乾燥し
たコンポストを生産する方法において、発酵中もしくは
乾燥中に、床中に固定した傾斜面の格子により発酵床の
重量の一部を支持しつつ、発酵では酸素含有ガスを、乾
燥では水蒸気不飽和ガスを床中に給気することを特徴と
することを特徴とするコンポストの生産方法。
【請求項２】一次発酵コンポストと二次発酵コンポスト
の混合物、もしくは一次発酵コンポストと二次発酵コン
ポストと未発酵の有機性廃棄物との混合物を原料とし
て、積層した状態で好気性発酵した後、該発酵で生成す
る二次発酵コンポストを積層した状態で乾燥して乾燥し
たコンポストを生産する方法において、発酵中もしくは
乾燥中に、床中に固定して刃を上部，背を下部にした実
質的に垂直面の格子により発酵床の下方向への移動に際
して発酵を切断，混合することを特徴とするコンポスト
の生産方法。
【請求項３】請求項１に記載の方法において、床中に固
定した傾斜面の格子により床の重量の一部を支持するの
に加え、発酵，乾燥，生成二次発酵コンポストの抜き出
しに際しておこる床の下降の過程で、床中に固定した前
記垂直面の傾斜面の格子により床を切断，混合すること
を特徴とするコンポストの生産方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つにおいて、原
料混合物にコンポスト，紙もしくは植物を起源とする焼
却灰を乾物基準で１０重量％以下添加することを特徴と
するコンポストの生産方法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１つにおいて、原
料混合物の含水率が４０重量％未満の場合に、夾雑物を
実質的に除いた後で水又は含水物もしくは水と含水物と
を添加して含水率を２５〜４０重量％の湿粒体，湿顆
粒、もしくは両者の混合物のいずれかになるように調整
してから発酵することを特徴とするコンポストの生産方
法。
【請求項６】請求項５において、該水が該発酵もしくは
該乾燥で副生するドレイン，厨芥，水処理汚泥，有機廃
水の二次処理水を充当することを特徴とする発酵方法。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかにおいて、発酵中
に底部の床を床底部から抜き出して該床の頂部に移送す
ることを特徴とするコンポストの生産方法。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかにおいて、発酵槽
を複数隣接して配置し、第１槽に滞留して発酵進行中の
底部の床を第２槽の頂部に供給して滞留させ、次いで第
２槽の底部の床を第３槽の頂部に供給して滞留させた
後、順次同じ要領で下流の発酵槽に床の直列移送を行う
過程で発酵することを特徴とするコンポストの生産方
法。
【請求項９】請求項１〜７のいずれかにおいて、次の
１）〜６）の工程を含むことを特徴とするコンポストの
生産方法。１）第１槽に原料を順次間歇的に供給して槽内に累積す
る過程で発酵を進行させつつ、槽内が床で飽和するまで
原料を供給する。２）この間低頻度で槽底の床を抜き出して床頂部に移送
するとともに発酵が終了するまで滞留する。３）第１槽が飽和中は原料を空の他槽に同じ要領で供給
して発酵する。４）発酵の終了した槽は引きつづき乾燥を行い乾燥を終
了する。５）乾燥コンポストを抜き出し、空になった槽に原料の
供給を開始する。６）他の発酵槽も同じ要領で運転する。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかにおいて、発酵
を開始させるに際し、発酵床開始の床温よりも高い温度
の空気を供給することを特徴とするコンポストの生産方
法。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかにおいて、発
酵に際し、各系の床中で最も高い温度を示す部分の温度
における相対湿度が７０〜９５％なるように加湿した酸
素含有気体を給気することを特徴とする発酵方法。
【請求項１２】請求項１０〜１１において、発酵及び乾
燥を用いる給気を発酵排気との熱交換により加熱し、か
つ該熱交換で生じる凝縮水を発酵での加湿の水源とする
ことを特徴とする発酵方法。
【請求項１３】請求項１２において、発酵床の表面下近
傍もしくは気相の酸素濃度を検知し、設定酸素濃度にな
るように床中への総給気量を調節するとともに、該発酵
床中の気相酸素濃度を上下方向に間隔をおいた複数位置
で検知して得られる酸素濃度と設定酸素濃度との差に応
じて総給気量を分配して給気することを特徴とする発酵
方法。
【請求項１４】堆積式発酵槽において、槽内に垂直の管
状鞘を床中もしくは槽内側壁に接して配置し、その中に
給気用配管，センサー信号線，電力配線を配置し、さら
に該管状鞘と槽内側壁とで支持し並びに上面が傾斜面を
形成し、かつ下面に給気ノズルを配置した格子構造体を
垂直方向に間隔を置いて多段配置したことを特徴とする
コンポスト生産装置。
【請求項１５】堆積発酵槽において、前記垂直面の格子
の垂直面の下端に通気ノズルを配置することを特徴とす
るコンポスト生産装置。