JPH11165154A - 生ゴミの発酵処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 発酵槽の内部に回転軸を含む可動部分を無く
し、発酵槽自体を間欠的に回転しながら槽内に発酵促進
用の空気を常時補給し、槽内の原料の発酵を促進する。 【解決手段】 ベース１０上に立つ前後の支柱１１，１
２の間に架設、固定された中空軸１３と、中空軸により
回転可能に支持され、間欠的に回転させられる横型の円
筒発酵槽１４と前端を塞ぐ前壁２１を備え、ベース上に
設置されて円筒発酵槽を包囲するカバー２０とからな
り、カバーの前壁には生ゴミの投入口２４を設け、円筒
発酵槽の前部内周には投入口から投入された生ゴミを槽
内の発酵媒体と一緒に後に向って移送する送り羽根２８
を設け、円筒発酵槽の後端部周面には発酵製品の排出口
３６を設け、中空軸の一端には発酵促進用空気の給気管
を接続すると共に、中空軸の円筒発酵槽内に位置する部
分には供給された発酵促進用空気を排出する給気用枝管
４０を下向きに複数設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、食品工場、給食
センター、食堂等で毎日発生する生ゴミを、好気性発酵
菌を含む発酵媒体と一緒に攪拌して混合することゝ、そ
の混合原料中に好気性発酵菌が増殖する２０〜４０℃程
度の温風を供給することにより上記混合原料の発酵を促
進し、堆肥状の発酵製品にする生ゴミの発酵処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】このような生ゴミの発酵処理装置として
は、固定された横型の円筒形の発酵槽の中心部にモータ
などで駆動される回転軸を貫通し、この回転軸に発酵槽
内の材料を攪拌、移送する羽根を取付けた機構のものが
多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では発酵
槽の内部に回転軸を含む可動部分があるため、定期的に
メンテナンスを必要とし、メンテナンス費用がランニン
グコストに悪影響を与えることが生じた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した問題
点を解消するために開発されたもので、ベース上に立つ
前後の支柱の間に架設、固定された中空軸と、前端が開
放し、後端が閉じ、中心を貫通した上記中空軸により回
転可能に支持され、間欠的に回転させられる横型の円筒
発酵槽と、上記円筒発酵槽の開放した前端を塞ぐ前壁を
備え、前記ベース上に設置されて円筒発酵槽を包囲する
カバーとからなり、上記カバーの前壁には生ゴミの投入
口を設け、円筒発酵槽の前部内周には上記投入口から投
入された生ゴミを槽内の発酵媒体と一緒に後に向って移
送する送り羽根を設け、又、円筒発酵槽の後端部周面に
は発酵製品の排出口を設け、前記中空軸の一端には発酵
促進用空気の給気管を接続すると共に、中空軸の円筒発
酵槽内に位置する部分には供給された発酵促進用空気を
槽内に排出する給気用枝管を下向きに複数設けたことを
特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】１０は床上に一段高く設けられ
た、平らな上面を有するベースで、ベース上には前後の
支柱１１，１２を立設し、この両支柱の間に中空軸１３
を水平に架設、固定してある。中空軸の中空部は後端が
開放し、前端が閉じている。１４は前端が開放し、後端
が閉じた横型の円筒発酵槽で、前記中空軸１３が中心を
貫通して該円筒発酵槽を回転可能に支持する。尚、円筒
発酵槽１４は直径が大で、軸方向長さも長い前部主筒１
４ａと、直径が小さく、軸方向長さも短く、上記前部主
筒１４ａの後端に同心状に連なった後部筒１４ｂとから
なり、前部主筒の前端が開放し、後部筒の後端は端壁１
４″により閉じている。

【０００６】円筒発酵槽を中空軸に対して回転可能に支
持するため、中空軸の前部外周には軸受リング１６が嵌
合し、円筒発酵槽の前部主筒の内周前部には上記軸受リ
ングの外周に内端が結合した半径方向内向きの複数本の
アーム１７が設けてある。又、中空軸の後端部外周には
鍔付き軸受リング１８が嵌合して円筒発酵槽の後部筒の
後端壁１４″の中心孔に突入し、その中心孔の周縁部が
軸受リング１８の鍔１８′に固定されている。

【０００７】２０は前記円筒発酵槽１４と、後の支柱１
２を包囲するためにベース１０上に設置されたカバー
で、円筒発酵槽の開放した前端を塞ぐ前壁２１を有し、
この前壁２１には、中空軸１３が貫通する位置を避け
て、下端部が円筒発酵槽の前端の下方内部に突入し、上
端部が前壁の外に突出した斜めのシュート２３と、前壁
２１の外に突出したシュートの上面の生ゴミの投入口２
４を開閉する蓋２５が設けてある。

【０００８】円筒発酵槽が中空軸に沿って軸方向に移動
するのを防止するため、円筒発酵槽の前端には半径方向
内向きの鍔１４′を設け、この鍔１４′とカバーの前壁
２１との間にはシール２２を介在させると共に、中空軸
１３の後部にナット１３′を螺装し、円筒発酵槽の後部
筒の後端壁１４″を中空軸上に回転可能に支持する軸受
リング１８を上記ナット１３′で前に押し、円筒発酵槽
の前端の鍔１４′をシール２２を介してカバーの前壁２
１に当接するようにしてある。

【０００９】円筒発酵槽の後部筒の後端壁１４″には環
状のスプロケット２６が中空軸と同心に固定してある。
カバー２０の外のベース１０上に設けた台には減速機付
きモータＭを据付け、上記モータＭの回転軸に設けた爪
車と、スプロケット２６との間にはカバー２０の側面を
貫通した無端チェーン２７を張設し、上記モータＭによ
り円筒発酵槽を緩速、例えば４ＲＰＭで一方向に回転す
るようにしてある。

【００１０】円筒発酵槽１４の前部内周には、カバー２
０の前壁２１にある生ゴミ投入口２４からシュート２３
を通じ槽内に投入された生ゴミを、該槽１４の回転によ
り後に向って移動させる複数の送り羽根２８が円周方向
に間隔を保って図示の実施形態では２つ取付けてある。

【００１１】円筒発酵槽１４の前部主筒１４ａの直径は
約１．２ｍ、その軸方向長さは約１．７ｍで、容量は約
１．９ｍ³ であり、その内周には、該前部主筒の内部を
前後方向にほゞ２分する環状仕切板２９を溶接などで固
定し、この環状仕切板によって前部主筒の内部を前の第
１発酵室３１と、後の第２発酵室３２とに仕切る。中空
軸１３の外径は約１００ｍｍ、環状仕切板の内周の直径
は約７００ｍｍであり、これによって中空軸の外周と、
環状仕切板の内周との間には半径方向の長さ約３００ｍ
ｍの環状空間が生じるので、この空間を直径１０ｍｍ程
度の多数の孔を有するパンチングプレートなどの環状の
多孔板３３で塞ぎ、第１発酵室３１と第２発酵室３２を
多孔板３３の孔を通じ連通させる。

【００１２】環状の多孔板３３は、図２，４に示すよう
に、半円形で、曲率の中心部に中空軸の外周の半周と嵌
合する半円凹部３３′を備えた２枚の半円多孔板３３ａ
と、この半円多孔板の曲率の中心の半円凹部と同形の内
周を備え、該半円凹部に沿って溶接などで各半円多孔板
３３ａに固定された半円弧片３３ｂと、各半円弧片３３
ｂの両端から半径方向に突出した取付片３３ｃ，３３ｃ
とで構成し、両半円多孔板３３ａ，３３ａの半円凹部と
半円弧片３３ｂで中空軸１３を対向して囲むと共に、相
対向した取付片３３ｃ同志をボルト、ナットで固定して
両半円多孔板を中空軸の回りに回転可能に取付け、両半
円多孔板の外周の取付孔３３ｄと環状仕切板２９の内周
の対応した孔２９′にボルトを通し、ナットで固定す
る。つまり、環状の多孔板３３を二つ割りにし、中空軸
の外周に対向して回転可能に取付けると共に、環状仕切
板の内周の半周宛に取付けることにより、破損した場合
や、孔の大きさが相違したものを容易に交換できる。

【００１３】前部主筒１４ａの後壁１５は後部筒１４ｂ
の内径よりも小さい内周を有し、これにより前部主筒１
４ａの後端と、後部筒１４ｂとの間に環状の仕切壁１５
ａを形成している。後壁１５の内周の直径は約３００ｍ
ｍで、中空軸１３の外周との間には半径方向の長さ約１
００ｍｍの環状空間１５′が生じる。

【００１４】後部筒１４ｂの外周には発酵製品を排出す
る直径１０ｍｍ程度の排出孔３６が開設してある。そし
て、ベース１０上には後部筒１４ｂの下を横切る製品貯
溜箱３７を配置し、上記排出孔３６から排出される発酵
製品を受入れるようになっている。この製品貯溜箱３７
はカバー２０の側壁に設けた開口から外に引出すことが
できる。

【００１５】中空軸１３の前部主筒１４ａ内の第１発酵
室、第２発酵室に位置する部分には中空軸の中空部と連
通した複数本の給気用枝管４０が下向きに設けてあり、
枝管４０の下端は前部主筒の下周面に近接している。４
１は中空軸１３の中空部への給気用ブロワーで、給気ブ
ロワーと、中空軸の後端間を接続する給気管４２の途中
には電気ヒータ４４を内蔵した熱交換器４３が設けてあ
る。従って、中空軸の中空部には好気性発酵菌の活性を
高める２０〜４０℃程度に加温された発酵促進用空気が
供給され、給気用枝管４０によって１次発酵室、２次発
酵室の下周部に排出される。

【００１６】４５はカバー２０内のガスを排気管４６を
通じ脱臭槽４７に供給するための排気ブロワーで、脱臭
槽に供給されたカバー２０内のガスは槽内に充填された
脱臭剤で悪臭成分を除去され、大気に放出される。

【００１７】前部主筒１４ａの外周には軸方向に細長い
点検口３８を環状仕切板２９の前後にわたって設け、第
１発酵室と第２発酵室の内部での発酵の進行状況を観察
できるようにし、常時は蓋板３９で点検口３８を覆って
おく。これに対応して、カバー２０の頂部にも、上記蓋
板３９を着脱操作し、点検口３８から前部主筒の内部を
観察することができるように同様な点検口４８と、この
点検口を着脱可能に塞ぐ蓋板４９を設けておく。

【００１８】生ゴミを発酵処理する際は前部主筒の第１
発酵室３１、第２発酵室３２の内部に、前部主筒の容量
（約１．９ｍ³ ）の約６０〜７０％の発酵媒体を予め入
れておく。発酵媒体は好気性発酵菌を含む、水分が５０
〜７０％程度に調整された米糠や、鋸屑、或いは好気性
発酵菌によって発酵途中の未完熟堆肥、又は完熟堆肥で
あり、装置の運転開始の当初は発酵媒体として上記米糠
や、鋸屑を入れ、運転開始後、生ゴミによる完熟堆肥が
得られるようになったら第１発酵室、第２発酵室に残存
する未完熟堆肥や、完熟堆肥が発酵媒体になる。

【００１９】又、給気ブロワー４１を常時運転し、第１
発酵室、第２発酵室内に入れた発酵媒体中に２０〜４０
℃程度の発酵促進用空気を供給し、又、排気ブロワー４
５も常時運転し、カバー内のガスを脱臭して大気に放出
する。

【００２０】運転は円筒発酵槽を１０分間回転して２０
分間停止、又は１０分間回転して１０分間停止するな
ど、円筒発酵槽の間欠回転をタイマーにより選択して制
御する。生ゴミは、カバーの前壁にある投入口２４の蓋
２５を開き、投入口２４からシュート２３を通じ第１発
酵室３１の前端内部に少量宛投入し、投入後は蓋２５で
投入口２４を塞ぐ。生ゴミの１日当りの総投入量は前部
主筒内の発酵媒体の約１／８にする。

【００２１】円筒発酵槽１４が図１（Ｂ）で矢印に示し
た方向に回転しているとき、１回回転するごとに第１発
酵室の前部内周に設けた送り羽根２８は発酵媒体と、投
入された生ゴミ（以下、総称して混合原料とも記す。）
を後向きに掻き上げては上面が平らになるように第１発
酵室の内周に沿って滑り落とし、混合原料を後向きに推
し進めると共に、混合原料を攪拌混合し、これを回転
中、繰返す。又、送り羽根が無い部分と、第２発酵室で
も円筒発酵槽が１回回転するごとに、混合原料は円筒発
酵槽の矢印方向の回転に依り内周に沿って回転方向に持
ち上げられたのち自然落下で崩れながら上面が平らにな
るように内周沿いに逆に滑り落ちて混合し、これを回転
中、繰返す。そして、円筒発酵槽の第１発酵室と、第２
発酵室に入っている混合原料の下部には発酵促進用空気
が給気用枝管４０で供給される。上記した混合原料の混
合状態では混合原料に機械的強制力や圧縮力が働いてい
ないので空気の通りがよく、これにより混合原料の下部
に供給された発酵促進用空気は混合原料中を上向流して
混合原料中の好気性の発酵菌を活発に増殖させ、未発酵
の生ゴミや、未完熟堆肥の発酵を促進する。同時に混合
原料に機械的強制力や圧縮力を加えていないので、機械
的故障の発生の余地は少ない。

【００２２】円筒発酵槽が回転を停止しているときも円
筒発酵槽の第１発酵室と、第２発酵室に入っている原料
の下部には発酵促進用空気が給気用枝管４０で供給され
る。前述したように混合原料には機械的強制力や圧縮力
が働いていないので空気の通りがよく、これにより原料
の下部に供給された発酵促進用空気は原料中を上向流
し、原料中の好気性の発酵菌を活発に増殖させ、未発酵
の生ゴミや、未完熟堆肥の発酵を促進する。

【００２３】尚、円筒発酵槽が回転しているとき、第１
発酵室の前部内周に位置する混合原料は送り羽根２８に
よって掻き上げられるので、混合原料は図１（Ｂ）に実
線（イ）で示したように、第１発酵室の送り羽根が無い
部分や、第２発酵室内の混合原料（図２実線イ′）に比
べると回転方向に高く持ち上げられて傾くため、生ゴミ
投入用のシュート２３をカバーの前壁２１に図１（Ｂ）
に示した如く回転方向とは反対側の側部に設けておけ
ば、投入した生ゴミを崩れてくる混合原料と早く混合さ
せることができる。

【００２４】又、第１発酵室と第２発酵室には、前部主
筒の容量の６０〜７０％の発酵媒体が入れてあり、運転
中にはシュートを通じ生ゴミを供給する。回転を停止し
ているとき、第１発酵室と第２発酵室内の混合原料の上
面はほゞ水平になるが、第１発酵室の前部内周に位置す
る混合原料は送り羽根２８によって後に移動させられて
いるため、第１発酵室内の他の位置の混合原料や、第２
発酵室内の混合原料の上面（ロ′）は図２に示すように
中空軸１３の上方、約２０〜３０ｃｍのレベルにある
が、第１発酵室の前部に位置する混合原料の上面（ロ）
は図１（Ｂ）に示すようにそれよりも低く、中空軸１３
のレベルになる。

【００２５】上述したように回転と停止を繰返し、その
間、発酵促進用空気を供給し続けることによって第１発
酵室内の混合原料は発酵しながら後に向かって徐々に移
動する。混合原料中の発酵により細粒化し、環状多孔板
３３の孔（直径約１０ｍｍ）を通過できるようになった
細粒原料は上記環状多孔板３３の孔を通って第２発酵室
３２に入って行く。

【００２６】第２発酵室内で熟成発酵を行っている原料
は、円筒発酵槽の回転中に第１発酵室から環状多孔板の
孔を通って入って来る細粒原料で押されて後に向かって
徐々に移動し、堆肥化した原料は第２発酵室の後壁１５
の環状仕切板１５ａの内周の環状空間１５′を通って後
部筒１４ｂに入り、その外周の直径１０ｍｍ程度の排出
孔３６からベース上の製品貯溜箱３７に堆肥として排出
される。従って、堆肥が必要なときはカバー２０の外に
製品貯溜箱を引き出し、堆肥を取出して使用することが
できる。

【００２７】第２発酵室の後壁の環状仕切板１５ａは、
第２発酵室へ移った原料を一定期間滞流させ、室内で熟
成発酵させる。

【００２８】中空軸１３の外周と、軸受リング１６及び
１８、環状多孔板３３の相対向した半円弧片３３ｂ，３
３ｂの内周との間には樹脂ブッシュを介挿し、中空軸の
回りで円筒発酵槽１４が円滑に回転できるようにするこ
とが好ましい。

【００２９】前部主筒１４ａの直径が１．２ｍ、長さ
１．７ｍの場合、その容量は、 １．２×π／４×１．７＝１．９２２ｍ³ 発酵媒体を上記容量の７０％入れると、発酵媒体の量
は、 １．９２２×０．７＝１．３４５ｍ³ 生ゴミを１日当り発酵媒体の量の１／８投入すると、生
ゴミの投入量は、 １．３４５ｍ³ ×１／８＝０．１６８ｍ³ 生ゴミの見掛け比重を０．６２とすると、 ０．１６８×０．６２＝０．１０４≒１００ｋｇ／日 １日約１００ｋｇの生ゴミを発酵処理することができ
る。又、カバーの前壁から投入した生ゴミが完熟堆肥に
なって後部筒の周面の排出孔から排出されるまでの円筒
発酵槽内での滞溜時間は約８日である。

【００３０】後部筒１４ｂの直径を前部主筒１４ａと同
じにしてもよいが、そうすると製品貯溜箱３７を後部筒
の下に、該筒を横切って引き出せるようにするには中空
軸１３の架設、固定高さを高くしなければならないの
で、後部筒１４ｂの直径は図示の実施形態のように前部
主筒よりも小さくしておくことが好ましい。

【００３１】

【発明の効果】以上で明らかなように円筒発酵槽内には
可動部分がないため機械的故障は少ないと共に、メンテ
ナンス費用を必要としない。又、円筒発酵槽の回転、停
止に関係なく、発酵促進用の空気が槽内の原料中に常時
補給されているため、円筒発酵槽の回転を間欠的に停止
しても、補給された空気だけで発酵を促進することがで
き、運転のための電力コストが節減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はカバーと円筒発酵の縦断側面図、
（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。

【図２】図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線での断面図である。

【図３】図１（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図であ
る。

【図４】環状仕切板と、環状の多孔板の分解斜視図であ
る。

【図５】装置の全体の概略の配置を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ ベース １１ 支柱 １２ 支柱 １３ 中空軸 １４ 円筒発酵槽 ２０ カバー ２１ カバーの前壁 ２４ 生ゴミの投入口 ２８ 送り羽根 ３６ 製品の排出口 ４０ 給気用枝管 ４２ 給気管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース上に立つ前後の支柱の間に架設、
   固定された中空軸と、前端が開放し、後端が閉じ、中心
   を貫通した上記中空軸により回転可能に支持され、間欠
   的に回転させられる横型の円筒発酵槽と、上記円筒発酵
   槽の開放した前端を塞ぐ前壁を備え、前記ベース上に設
   置されて円筒発酵槽を包囲するカバーとからなり、上記
   カバーの前壁には生ゴミの投入口を設け、円筒発酵槽の
   前部内周には上記投入口から投入された生ゴミを槽内の
   発酵媒体と一緒に後に向って移送する送り羽根を設け、
   又、円筒発酵槽の後端部周面には発酵製品の排出口を設
   け、前記中空軸の一端には発酵促進用空気の給気管を接
   続すると共に、中空軸の円筒発酵槽内に位置する部分に
   は供給された発酵促進用空気を槽内に排出する給気用枝
   管を下向きに複数設けたことを特徴とする生ゴミの発酵
   処理装置。