JPH11300392A - 汚泥処理システムに用いる発酵制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚泥の発酵分解を行う部位からの蒸気を効率
的に凝縮させて凝縮水を得ることができる汚泥処理シス
テムに用いる発酵制御装置を提供する。 【解決手段】 汚泥に対し所定の細菌を混合して菌混合
汚泥とし、該菌混合汚泥を少なくとも所定期間エアを供
給しながら養生することにより発酵分解させ、その発酵
熱により汚泥中の水分を蒸発させて蒸気として回収する
ようにした汚泥処理システムに用いる発酵制御装置２９
であって、汚泥の発酵分解を行う部位からの蒸気を導入
する蒸気配管２９ｇと、蒸気配管に流体的に接続した熱
伝導性の優れた多数のパイプ２９ｉ及びこのパイプの周
囲に凝縮水を散水してパイプ内部を通る蒸気と熱交換す
る散水式熱交換部２９ｃと、散水式熱交換部のパイプか
ら凝縮水を放出する放水室２９ｄと、放水室に外気を導
入する外気管２９ｍと、凝縮水を溜めておく放水室の下
方に設けられた貯水部２９ｅと、そして、放水室に充満
している暖かく且つ湿った空気を汚泥の発酵分解を行う
部位に送り、汚泥を余熱して発酵を促進させるエア配管
２９ｍとを備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚泥（本明細書中
において、し尿・生ゴミ・工場から排出される肉片等の
一般廃棄物及び汚泥・畜糞等の産業廃棄物を総称して
「汚泥」と呼ぶ）を菌の作用により発酵させて浄化処理
するための汚泥処理システムに用いる発酵制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より汚泥を処理することが行われて
いる。この処理を大別すると、汚泥を微生物の分解力を
用いて浄化する「浄化処理」と、海洋に投棄する「海洋
投棄」とがある。このうち浄化処理としては、自然中の
微生物を利用した浄化処理と、意図的に加えた微生物を
利用した浄化処理とが提案されている。自然中の微生物
を利用する処理の例としては、汚泥を地中に埋めて微生
物による自然発酵・分解にて浄化するものが挙げられ
る。また意図的に加えた微生物を利用する処理として、
好熱菌を利用した方法が提案されている。好熱菌は通常
の常温性微生物が増殖する温度範囲よりも高い温度で増
殖するものであり、単に有機物を分解するだけでなく、
汚泥中の病原菌や有害な寄生虫卵を高温に曝すことによ
って不活化することができるものである。

【０００３】具体的な処理の過程としては、汚泥中に生
息する様々な微生物のうち比較的低温で増殖するバクテ
リア、真菌及び放線菌等の細菌によって発酵が開始さ
れ、これらは堆肥化過程進行に伴い急激に増殖し、これ
と同時に有機物の分解熱によって温度が３０〜６０℃ま
で上昇する。このとき温度に弱い酵母、カビ及び硝酸菌
等は死滅する。温度が上昇すると意図的に加えた好熱菌
が増殖しはじめ、さらに発酵熱が高まり、病原細菌、病
虫卵、有害昆虫卵、ウイルス、雑草種子等の大部分が不
活化され、人畜に無害なものになる。ここでの好熱菌と
して、通常の好熱菌のみならず、バイオコロニー、バイ
オヒート（共にバイオスペシャル社製）といった特に高
温性な好熱菌をも使用することにより、１２０℃前後の
高温まで上昇させて発酵させることが可能となる。この
ように好熱菌を使用することでより高温での発酵処理が
可能となり、したがって自然発酵に比べ処理時間を著し
く短縮することができ、また汚泥の浄化・安定化をより
一層高めることができるといったメリットがある。

【０００４】また、微生物として光栄養細菌を利用した
方法もある。具体的には光栄養細菌を担体に固定させた
ものを対象物に添加したり（特開平５−１１１６９４
号）、当該細菌を担体に固定させたものをパイプ状の処
理管装置の内部に混入させて、対象物を処理する装置
（特開平８−２２４５９２号）等が挙げられる。ここで
「光栄養細菌」とは、一般に光合成細菌（Photosynthet
ic bacteria ）と呼ばれている細菌のことをいい、「Be
rgey's Manual of Determinative Bacteriology8th edi
tion （1974）」で確立された分類に従い、光栄養細菌
（Phototrophic bacteria ）として開示されるものを意
味する。具体的には、特に限定はなく、ロドスピリラム
属、ロドシュードモナス属、及びロドミクロビウム属を
含むロドスピリ・ラーシエ科；クロマチウム属等を含む
クロマティ・アーシエ科；クロロビウム属等を含むクロ
ロビ・アーシエ科のうちを単独で又は２種以上混合して
用いることができる。

【０００５】なお、上記した光栄養細菌のみでは処理槽
内で捕食菌により捕食され、処理効率を所定のものに維
持するためには、処理中に光栄養細菌の補充が必要とな
り不便であるので、好ましい態様として、上記光栄養細
菌をその内部に固定するための「担体」を、該光栄養細
菌に対し、所定割合で添加して用いることができる。こ
のような「担体」としては、光栄養細菌の固定率が高い
という点より、多孔質粒子が好ましく、より具体的に
は、パーライト、バーミキュライト、珪藻土、活性炭、
多孔質セラミックス等が好ましく、上記多孔質粒子の
他、内部に固定化光栄養細菌を含む担体を充填したポリ
ビニル製のチューブや、アルギン酸ナトリウム及び／又
はアルギン酸カルシウム等の含水ゲル状担体をも好まし
い担体として用いることが可能である。

【０００６】しかし、上記従来の浄化処理のうち、自然
中の微生物を利用する処理にあっては浄化されるまで長
期間を要し、また発酵臭も強い。さらに現代の都市型住
宅では土に乏しいという実情もある。生ゴミ以外のし尿
や畜糞の浄化処理効率については未だ十分でない。また
海洋投棄による処理においては、該海洋投棄が近々全面
禁止になることが決定しており、該処理に変わる処理方
法の確立が強く要望されている。ここで、意図的に加え
た微生物を利用する処理は上記問題がなく新しい浄化処
理方法として有望視されているが、上述したようにその
基本的な原理は確立されているものの、該処理を効率良
く連続的かつ迅速に行うためのシステム及び装置は未だ
提案されておらず、実用化には至っていない。したがっ
て意図的に発生させた微生物を利用する処理を効率よく
実現するためのシステムを確立することが要望されてい
た。同時に、そのような汚泥処理システムに用いる発酵
制御装置の開発も要望されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記要望に
応えて開発されたもので、意図的に発生させた微生物を
利用した汚泥の浄化処理を効率よくまた簡易に行うこと
ができる汚泥処理システムに用いる発酵制御装置を提供
することを目的とする。本発明は、また、汚泥の発酵分
解を行う部位からの蒸気を効率的に凝縮させて凝縮水を
得ることができる汚泥処理システムに用いる発酵制御装
置を提供することを目的とする。本発明は、さらに、汚
泥の発酵分解を行う部位に暖かく且つ湿った空気を供給
して汚泥の発酵分解を促進することができる汚泥処理シ
ステムに用いる発酵制御装置を提供することを目的とす
る。本発明は、さらにまた、暖かく且つ乾いた空気を汚
泥の発酵分解を行う部位に送り、汚泥を余熱して発酵を
促進することができる汚泥処理システムに用いる発酵制
御装置を提供することを目的とする。本発明は、さらに
また、暖かく且つ湿った空気又は乾いた空気を、択一的
に選択して汚泥の発酵分解を行う部位に送り、汚泥を湿
度調節しながら余熱して発酵を促進することができる汚
泥処理システムに用いる発酵制御装置を提供することを
目的とする。本発明は、さらにまた、暖かい凝縮水を汚
泥の発酵分解を行う部位に送り、汚泥を余熱して発酵を
促進することができる汚泥処理システムに用いる発酵制
御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１に記載の本発明は、汚泥に対し所定の細菌を
混合して菌混合汚泥とし、該菌混合汚泥を少なくとも所
定期間エアを供給しながら養生することにより発酵分解
させ、その発酵熱により汚泥中の水分を蒸発させて蒸気
として回収するようにした汚泥処理システムに用いる発
酵制御装置であって、汚泥の発酵分解を行う部位からの
蒸気を導入する蒸気配管と、蒸気配管に流体的に接続し
た熱伝導性の優れた多数のパイプ及びこのパイプの周囲
に凝縮水を散水してパイプ内部を通る蒸気と熱交換する
散水式熱交換部と、散水式熱交換部のパイプから凝縮水
を放出する放水室と、放水室に外気を導入する外気管
と、凝縮水を溜めておく放水室の下方に設けられた貯水
部と、そして、放水室に充満している暖かく且つ湿った
空気を汚泥の発酵分解を行う部位に送り、汚泥を余熱し
て発酵を促進させるエア配管とを備えて構成されてなる
汚泥処理システムに用いる発酵制御装置を提供する。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の汚泥処理システムに用いる発酵制御装置において、さ
らに、貯水部の上方に放水室とは別個に区切られて形成
された空気溜め部と、そして、空気溜め部に接続され内
部のエアを消臭装置を介して外気に放出する吸引ポンプ
付き排気管とを備えていることを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の汚泥処理システムに用いる発酵制御装置におい
て、さらに、蒸気配管と散水式熱交換部との間に蒸気溜
め部と、該蒸気溜め部に配置され熱交換された暖かく且
つ乾いた空気を汚泥の発酵分解を行う部位に送り、汚泥
を余熱して発酵を促進させる熱交換用エア管とを備えて
いることを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の汚泥処理システムに用いる発酵制御装置において、放
水室に充満している暖かく且つ湿った空気又は蒸気溜め
部にて熱交換された暖かく且つ乾いた空気を、切替え弁
にて択一的に選択して汚泥の発酵分解を行う部位に送
り、汚泥を余熱して発酵を促進させるようにしてなるこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか一に記載の汚泥処理システムに用いる発酵制御
装置において、貯水部に溜められた暖かい凝縮水を汚泥
の発酵分解を行う部位に送り汚泥を余熱して発酵を促進
させることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る汚泥処理シス
テムに用いる発酵制御装置の一実施形態について図面を
参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る発酵制御
装置の一実施例を設置した汚泥処理システムにおける全
体構成を示す平面図、図２はその正面図、図３はその要
部拡大斜視図、図４は汚泥処理システムに用いられるデ
フレクタ装置の他の実施例の正面図、図５は汚泥処理シ
ステムに使用される養生コンテナの縦断面、図６はベル
トコンベア搬送式の汚泥処理方法の一実施例のフローチ
ャートであり、図７は汚泥処理システムの他の実施例の
全体構成を示す平面図である。

【００１４】本発明に係る発酵制御装置の一実施例を設
置した汚泥処理システムにおいては上記した好熱菌又は
光栄養細菌をいずれか単独で又は混合して用いてもよ
い。また上記細菌のみでは処理槽内で捕食菌により捕食
されて処理効率の低下を招くので、好ましくは上記細菌
をその内部に固定するための担体、例えばパーライト、
バーミキュライト、珪藻土、活性炭、多孔質セラミック
ス等の多孔質粒子を該細菌に対し、所定割合で添加して
用いることができる。なお、図示された実施形態では好
熱菌を用いた例を示す。

【００１５】まず汚泥処理システム及びその処理方法の
概略を説明し、その後システム内の各装置について詳細
に説明する。汚泥処理システムは、図１及び図２に示す
ように、汚泥を養生又は発酵分解する発酵分解領域Ｂ及
びトラック１から搬入された汚泥を細菌と混合して菌混
合汚泥を得る菌混合汚泥製造領域Ｃを含む汚泥処理施設
Ａを備えている。この汚泥処理施設Ａは一点鎖線で描い
た建屋Ｆ内に建設される。図示されているように、発酵
分解領域Ｂ及び菌混合汚泥製造領域Ｃは、仕切りＦ１に
よって区切られており、それぞれの領域ごとに必要な消
臭／臭気漏れ出し防止手段を施している。周囲への異臭
の発生・漏れ出しをなくし、この種の汚泥処理施設にあ
りがちな住民反対運動の主要因である匂いの問題を完全
になくすることができる。

【００１６】菌混合汚泥製造領域Ｃに運ばれた汚泥は、
トラック１のタンク１ａから汚泥受入装置２に投入さ
れ、ベルトコンベア６によりミキサー３に移されて該ミ
キサー３内で後述する戻し材と粗混合される。戻し材に
は、好熱菌が既に含まれているため、戻し材との粗混合
により汚泥に十分な量の種菌が付与される（このように
ミキサー３内において好熱菌が混合された汚泥を菌混合
汚泥と呼ぶ。以下同様とする）。菌混合汚泥は、次に、
菌混合粉砕装置４に搬送され、この菌混合粉砕装置４内
で菌混合汚泥は細かく粉砕されると共に好熱菌と満遍な
く接触するように混合される。

【００１７】次に、菌混合汚泥は、ベルトコンベア１２
を介して発酵分解領域Ｂに配置された養生コンテナ棟１
４のいずれかの養生コンテナ１４ａに移される。菌混合
汚泥は、各養生コンテナ１４ａ内に所定日数（例えば、
２日）の養生期間停留され、その間に好熱菌の作用にて
汚泥が発酵分解する。養生期間を終えた処理済み汚泥
は、各養生コンテナ１４ａの底部からベルトコンベア１
５に、さらに、複数のベルトコンベア１５によって搬送
された処理済み汚泥を集めて菌混合汚泥製造領域Ｃ側に
搬送するベルトコンベア１７により菌混合汚泥製造領域
Ｃに戻される。菌混合汚泥製造領域Ｃでは、処理済み汚
泥は、先ず、分類装置８で戻し材（処理済み汚泥のうち
ミキサー３に投入されるものを戻し材と呼ぶ。以下同
様）と処理品（処理済み汚泥のうち堆肥として出荷され
るものを処理品と呼ぶ。以下同様）に分類される。そし
て、処理品は処理品搬出装置９に移され、農作物のため
の肥料として利用される。一方、戻し材は、計量装置１
０にて計量されたベルトコンベア６上に載せられ、汚泥
受入装置２からの新たな汚泥と共に後ミキサー３に移さ
れ、新たな汚泥と粗混合される。以後、同様の作業を連
続的に行なう。

【００１８】なお、上記戻し材は主として新規に投入す
る汚泥の水分にバラツキがある場合であってもその水分
を調整する役割、即ち水分調整材として機能し、その後
の発酵促進に大いに役立つこととなる。さらにかかる戻
し材を再投入することにより、所定期間（細菌が細胞分
裂して生存し続けることができる期間）は、種菌を新規
に投入する必要がなくなる。上記戻し材は、上記新規投
入汚泥に混合した状態で、その水分が５０％以上に、好
ましくは５５％程度になるよう添加量を調整することが
でき、その後の汚泥の発酵を速やかに促進することがで
きる。

【００１９】なお、図示された好ましい実施形態では、
ベルトコンベア１５、１７によって搬送された処理済み
汚泥の一部を又は計量装置１０によって計量された戻し
材の一部をベルトコンベア１９によって保管用コンテナ
棟２０のいずれかの保管用コンテナ２０ａに投入保管す
るように構成されている。保管用コンテナ２０ａに保管
された処理済み汚泥は、その底部から必要に応じていつ
でもベルトコンベア２２上に落とされ、このベルトコン
ベア２２を介して養生コンテナ棟１４からの処理済み汚
泥を搬送するベルトコンベア１７上に載せられる。ベル
トコンベア１７に載せられた処理済み汚泥は、通常の操
作を経て、分類装置８に送られ上述のような流れを繰り
返す。

【００２０】次に、菌混合汚泥製造領域Ｃの各装置を詳
細に説明する。この菌混合汚泥製造領域Ｃには、概略的
に、汚泥受入装置２、ミキサー３、菌混合粉砕装置４、
分類装置８、処理品搬出装置９及び計量装置１０が設け
られている。菌混合汚泥製造領域Ｃに出入りするトラッ
ク１は処理すべき汚泥を収納するタンク１ａを搭載して
いる。このタンク１ａは、汚泥を密閉状態で搬送するこ
とができるかぎりどの様な形状としても良い。汚泥受入
装置２はホッパー状に形成され、その開放した上面を介
して内部に汚泥を所定量収納自在とされている。この汚
泥受入装置２のミキサー３側の下縁部には図示しない排
出口が形成されており、この排出口には、汚泥を所定量
ずつ計量してミキサー３側に排出することができる計量
装置１０と同様の計量装置を設置することができる。こ
のように、汚泥受入装置２からの新たな汚泥と、計量装
置１０からの戻し材の量をそれぞれ正確に計量すること
により、ミキサー３に供給される汚泥の水分及び細菌の
混合比率等を所望の値に正確に制御することができる利
点を有している。

【００２１】ミキサー３は、円筒状のもので汚泥等の投
入側から排出側に向って下りとなるように傾斜して配置
される。ミキサー３の内周面には図示しない軸方向の羽
根が固定されている。ミキサー３が回転駆動されると、
汚泥は羽根に掬い上げられて上方に持ち上げられ、所定
の角度に至った時点で底に向って落下する。このミキサ
ー３には、また、投入口３ａ及び図示されていない排出
口が設けられている。また、上記ミキサー３は、汚泥受
入装置２からの汚泥と分別装置８からの戻し材とを投入
口３ａを介して受け入れ、これら汚泥及び戻し材を内部
の軸方向羽根の回転によって粗混合すると共に、該回転
によって排出口に向けて搬送し該排出口から排出する。

【００２２】菌混合粉砕装置４は、図３に示すように、
円筒状の混合ドラム４ａを基台上に回転支持装置４ｂを
介して低速回転自在に支持して構成されている。この混
合ドラム４ａの両側面には側面板４ｃ、４ｃが取付けら
れている。このうち一方の側面板４ｃには汚泥及び好熱
菌を取入れる図示されていない取入口が設けられ、もう
一方の側面板４ｃには混合処理した菌混合汚泥を取出す
取出口４ｄが設けられている。

【００２３】この混合ドラム４ａの内周には、その長手
方向に長尺の薄板片からなる多数の掬上げフィンが、回
転上り側位置にて汚泥を掬上げるように内周に対して傾
斜状に形成されている。そして、上記混合ドラム４ａの
回転によって汚泥が上方に掬上げられる。また掬上げフ
ィンは、回転上り側位置にある状態において取入口側か
ら取出口４ｄ側にかけて下り傾斜状になるように形成さ
れており、汚泥が順次回動しながら傾斜を利用して取出
口４ｄ側へ連続的に移動するようにしてある。なお取入
口側の側面板４ｃ上部には、空気又は好熱菌を取入れる
ための供給口を設けてある。この混合ドラム４ａの内部
には、回転駆動軸４ｅが設けられ、該回転駆動軸４ｅに
は多数の回転羽が取付けられており、回転駆動軸４ｅを
高速に回転させることにより回転羽が高速に回転し、汚
泥を切裂状に粉砕する。

【００２４】取出口４ｄから排出された菌混合汚泥は、
ベルトコンベア１２の主ライン１２ｂに沿って養生コン
テナ棟１４の高さまで持ち上げれた後、重ね段式に配置
された複数のベルトコンベアユニットによって所定の養
生コンテナ棟１４まで搬送される。主ライン１２ｂに
は、各養生コンテナ棟１４ごとに分枝ライン１２ａが直
角に接続されている。主ライン１２ｂと各分枝ライン１
２ａとの接続部及び分枝ライン１２ａの各養生コンテナ
１４ａ上にはデフレクタ装置１６が設置されている。各
デフレクタ装置１６は、ベルトコンベア上に載せられた
菌混合汚泥を主ライン１２ｂから所望の分枝ライン１２
ａへ、又は、分枝ライン１２ａから所望の養生コンテナ
１４ａに偏向させる役割を果たす。

【００２５】図示された好ましい実施形態においては、
かかるデフレクタ装置１６は、図示されていないモータ
により回転駆動される軸部材１６ｂと、この軸部材１６
ｂに固定されたデフレクタ板１６ａとを含んで構成され
ている。デフレクタ板１６ａは、通常は、ベルトコンベ
ア１２の両側に設置されたフェンスの一部を構成し、菌
混合汚泥がサイドに落下しないように抑制している。モ
ータの回転駆動により、デフレクタ板１６ａがベルトコ
ンベア１２上に移動すると、ベルトコンベア１２によっ
て搬送されていた菌混合汚泥は、デフレクタ板１６ａに
よってその進行方向を直角に曲げられる。

【００２６】このようにして、空の養生コンテナ１４ａ
に所定の量の菌混合汚泥を投入するように、主ライン１
２ｂと各分枝ライン１２ａとの接続部及び分枝ライン１
２ａの各養生コンテナ１４ａ上に設置されたデフレクタ
装置１６を順番に作動させる。これにより、所望の養生
コンテナ棟１４の所望の養生コンテナ１４ａに、菌混合
汚泥を順次満たしていく。図示された好ましい実施形態
では、分枝ライン１２ａの各養生コンテナ１４ａ上に
は、左右一対のデフレクタ装置１６が設置されている。
これにより、菌混合汚泥を各養生コンテナ１４ａに均等
に充填することができる。

【００２７】図４は、分枝ライン１２ａの各養生コンテ
ナ１４ａ上に設置するデフレクタ装置の他の実施例を示
している。デフレクタ装置１８は、概略的に、アクチュ
エータ１８ａと、養生コンテナ１４ａの側面壁にピボッ
ト１８ｂを介して回転可能に取り付けられた回動棒１８
ｃと、そして、この回動棒１８ｃの先端に固定されたデ
フレクタプレート１８ｄとから構成されている。アクチ
ュエータ１８ａは、養生コンテナ１４ａの両側面壁に掛
け渡された梁１４ｂの所定位置と回動棒１８ｃの所定位
置との間に装着されいる。図示されていない制御装置に
よりアクチュエータ１８ａを駆動すると、デフレクタ装
置１８は、図４の実線の位置（デフレクタ装置が菌混合
汚泥をベルトコンベア１２から養生コンテナ１４ａ内に
偏向落下させている状態）と二点鎖線の位置（デフレク
タ装置が作動していない状態）との間で運動する。デフ
レクタプレート１８ｄが分枝ライン１２ａに隣接する実
線の位置に置かれると、分枝ライン１２ａ上に載せられ
た菌混合汚泥は、これに邪魔されて偏向され、下方の養
生コンテナ１４ａ内に落下される。

【００２８】図５は、養生コンテナ１４ａの縦断面図で
ある。図示されているように、養生コンテナ１４ａは、
底部が概略的にＶ字形をなす傾斜した底壁１４ｂ，１４
ｃを有しており、その最下部に長方形の排出口１４ｄが
形成されている。排出口１４ｄには、処理済み汚泥を所
定量ずつ計量して排出する計量装置２５が設置されてい
る。計量装置２５は、概略的に、円筒状の軸部２５ａ
と、軸部２５ａの外周面に軸方向に連続して且つ円周方
向に等間隔に固定された複数のプレート２５ｂと、そし
て、図示されていない駆動装置とから構成されている。
養生コンテナ１４ａ内において発酵分解された処理済み
汚泥は、隣接する一対のプレート２５ｂによって形成さ
れる領域（図のＡ〜Ｃ）に収納されて回転し、領域Ｄの
位置でその自重によりベルトコンベア１５上に落下す
る。駆動装置を間欠的に駆動する又はその速度を変化さ
せることによって、計量装置２５によって排出される処
理済み汚泥の量を自由に調節することができる。

【００２９】養生コンテナ１４ａの内部には、また、図
５に示すように、主として発酵に関する部材として、内
部の温度を調節するために温湯を循環するための保温管
１４ｅ及び汚泥と細菌の発酵処理を促進させるために空
気を均一に送り込むための空気供給管１４ｆが設けられ
ている。さらに、各養生コンテナ１４ａ又は各養生コン
テナ棟１４には、水蒸気を外部に排出する蒸気排出管２
７ａ、好熱菌の代わりに又は好熱菌と共に光栄養細菌が
使用される場合には該光栄養細菌の欲する光を照射する
照明装置（図示されていない）が設置される。また、各
養生コンテナ１４ａの側面には、発酵処理の開始段階か
ら終了段階までのコンテナ内部の温度・内圧の状態を把
握し、外部の処理装置に出力するためのセンサ（図示さ
れていない）が取り付けられている。

【００３０】本発明に係る発酵制御装置２９は、各養生
コンテナ１４ａ又は各養生コンテナ棟１４からの蒸気排
出管２７ａに接続しており、この発酵制御装置２９にお
いて蒸気は凝縮して凝縮水となる。図８に図示されてい
るように、本発明に係る発酵制御装置２９は、概略直方
体状のハウジング２９ａを備えている。ハウジング２９
ａ内には、蒸気溜め部２９ｂと、散水式熱交換部２９ｃ
と、放水室２９ｄと、貯水部２９ｅと、そして、空気溜
め部２９ｆとを備えて構成されている。

【００３１】養生コンテナ１４ａからの蒸気は、蒸気排
出管２７ａから蒸気配管２９ｇを介して蒸気溜め部２９
ｂ内へと導入される。蒸気溜め部２９ｂ内には、ジグザ
ク状に熱交換用エア管２９ｈが配置されている。交換用
エア管２９ｈの解放端から入ったエアは、蒸気溜め部２
９ｂの位置で熱交換されて暖かく且つ乾いた空気とな
り、養生コンテナ１４ａに送られ、汚泥を余熱して発酵
を促進させる。一方、蒸気は、蒸気溜め部２９ｂを通っ
た後、散水式熱交換部２９ｃにほぼ水平に配置された多
数の熱伝導性の優れたパイプ２９ｉを通って放水室２９
ｄに送られる。散水式熱交換部２９ｃの底部に溜められ
た凝縮水は、配管２９ｊを介して天井部に取り付けられ
た散水ノズル２９ｋに送られ、この散水ノズル２９ｋか
ら散水される。従って、パイプ２９ｉを通る蒸気は、散
水式熱交換部２９ｃ内に散水された凝縮水により冷却さ
れて凝縮する。

【００３２】散水式熱交換部２９ｃのパイプ２９ｉから
の凝縮水は放水室２９ｄ内に放出され、該放水室２９ｄ
を落下して、貯水部２９ｅに溜められる。放水室２９ｄ
には外気を該放水室２９ｄに導入する外気管２９ｍと、
該放水室２９ｄに充満している暖かく且つ湿った空気を
養生コンテナ１４ａに送るためのエア配管２９ｎとが取
り付けられている。熱交換用エア管２９ｈとエア配管２
９ｎとの接合部には、切替え弁２９ｐが取り付けられて
おり、養生コンテナ１４ａに送るエアを湿ったものか、
乾いたものかのいずれかを選択し得るようにしている。
これにより、養生コンテナ１４ａ内の菌混合汚泥の性質
（乾いたものか湿ったものか）により、最良の状態のエ
アを供給して発酵分解することができる。

【００３３】貯水部２９ｅの上方には、放水室２９ｄと
は別個に壁２９ｑによって区切られて空気溜め部２９ｆ
が形成されている。この空気溜め部２９ｆには、図示さ
れていない吸引ポンプ付きの排気管２９ｒが取り付けら
れており、空気溜め部２９ｆの内部のエアは、消臭装置
２９ｓを介して外気に放出される。外部に排出されるエ
アは、このように、全て、消臭装置２９ｓを通して排出
されるため、この種の汚泥処理施設Ａにありがちな異臭
問題を完全に回避することができる。

【００３４】なお、貯水部２９ｅに溜められた暖かい凝
縮水を温水管２９ｔを介して養生コンテナ１４ａに送
り、汚泥を余熱して発酵を促進させることもできる。あ
るいは、凝縮水は、配管２７ｂを通ってポンプ２７ｃに
吸引され、コンジショナ２７ｄに送られる。各養生コン
テナ棟１４には、また、それらに隣接して加圧空気を各
養生コンテナ１４ａ内に空気供給管１４ｆを介して供給
するブロワ３１が設置されている。配管３１ａは交換用
エア管２９ｈに接続することもでき、従って、ブロワ３
１からの加圧エアは交換用エア管２９ｈを通って一旦発
酵制御装置２９内に導入され、蒸気配管２９ｇを通る蒸
気と熱交換して加熱された後、配管２７ｂを通して養生
コンテナ１４ａに送られる。これにより、養生コンテナ
１４ａ内を余熱することができ菌混合汚泥の発酵を促進
する。

【００３５】養生コンテナ棟１４の発酵制御装置２９及
びブロワ３１の設置される側とは反対の側には、保温管
１４ｅに流体的に接続するボイラ３３が設置されてい
る。ボイラ３３と保温管１４ｅとの間には、配管３３ａ
が配設されており、温水が必要とされる養生コンテナ１
４ａに供給されるように各分枝部位にコンピュータ制御
の弁が配置される。なお、保管用コンテナ２０ａは、処
理済み汚泥を一時的に保管しておくためのものであるた
め、改めて余熱する必要がなく、従って、配管３３ａは
設置されていない。図示された好ましい実施形態におい
ては、収納された処理済み汚泥が、十分に発酵分解され
ていなかった場合用に、加圧エアをブロワ３１から供給
することができるように構成されている。従って、発生
した蒸気を回収するための凝縮水回収装置２７も、ま
た、設置されている。

【００３６】分類装置８は、地面を掘り下げてなるピッ
ト内に配置されるもので、ベルトコンベア１７の端部よ
り下方に配置される略方形コンテナ状の受槽と、該受槽
内に配置された篩分け用の格子装置とから構成されてい
る。分類装置８は、処理済み汚泥を所定径以下の小粒体
と、所定径以上の残り材との２つに分類するためのもの
で、上記所定径に対応したメッシュ径の図示しない網部
を有している。それにより、該網部上に処理済み汚泥を
載置させると共に、該網部を略水平方向に揺動させる。
この分類装置８にはベルトコンベアが連係されており、
網部を通過した所定径以下の小粒体は処理品として処理
品搬出装置９側に移送され、網部上に残留する残り材は
戻し材としてベルトコンベア７を介してミキサー３側に
移送される。また、処理品搬出装置９は、ベルトコンベ
ア１１にて搬送される小粒体たる処理品を出荷可能に梱
包する。

【００３７】次に、かかる汚泥処理システムにおける消
臭設備について説明する。この消臭設備には、図１に示
された凝縮水回収装置２７により回収された凝縮水を利
用する。上記養生コンテナ１４ａ内における菌混合汚泥
の発酵の際、該発酵に伴って菌混合汚泥の温度は約９０
〜１３０℃程度にまで上昇する。そうすると、菌混合汚
泥中の水分は、上記菌混合汚泥中の細菌及び／又は消臭
成分を含んだ形で蒸気となり、この蒸気を発酵制御装置
２９にて凝縮水とした後、配管２７ｂを介してコンジシ
ョナ２７ｄに送られそこに溜められる。

【００３８】そして、上記凝縮水を図示されていない配
管を通して消臭を行うべき場所、例えば、菌混合汚泥製
造領域Ｃの汚泥受入装置２の上方に設置された水噴霧装
置にて建屋内に噴霧し、あるいは散水等する。これによ
り、凝縮水中の細菌及び／又は消臭成分の作用によって
消臭が行われる。例えば、汚泥受入装置２の付近は、ト
ラック１のタンク１ａから汚泥が放出されるため特に異
臭が発生しやすい。

【００３９】そこで、図示された好ましい実施形態で
は、汚泥受入装置２を含む領域を、特に、消臭必要領域
Ｄとして密閉壁で囲い、そこに、凝縮水を水噴霧装置に
て噴霧し、あるいは散水している。また、受入装置２か
らミキサー３へ、また、菌混合粉砕装置４への移送時
に、あるいは、汚泥を該受入装置２へ投入した後のトラ
ック１の荷台に、それぞれ噴霧するように構成すること
もできる。このようにして本汚泥処理システム中におけ
る適所に発生する異臭を消臭することが可能となる。

【００４０】なお、得られた凝縮水は上述の汚泥処理シ
ステムにおける消臭効果のみならず、土壌改良剤等の液
体肥料に対してもその効果を発揮するものである。次
に、上記汚泥処理システムの処理手順について図６を参
照しつつ詳細に説明する。荷台に載置したタンク１ａに
汚泥を収納したトラック１は、汚泥処理施設Ａにおける
菌混合汚泥製造領域Ｃに入場し、タンク１ａに収納され
た汚泥の重量を計量する（ステップＳ１）。この計量
は、建屋Ｆに隣接して設置されたトラック重量計Ｇによ
って行う。次に、トラック１の後部を上面を開放した汚
泥受入装置２に対峙させ、タンク１ａを傾斜させること
によって、該タンク１ａの内容物たる汚泥を汚泥受入装
置２に投入する（ステップＳ２）。投入直前より、消臭
必要領域Ｄに水噴霧装置より凝縮水を噴霧して消臭必要
領域Ｄの消臭を行う（ステップＳ３）。トラック１は、
自動洗浄装置Ｈに向かい、該自動洗浄装置Ｈによってト
ラック１及びそのタンク１ａが自動的に洗浄され、次の
汚泥の積載地に向かう。ここでの洗浄水にも、コンジシ
ョナ２７ｄからの凝縮水を用いることができる。

【００４１】ここで汚泥受入装置２には、図５に示され
たような計量装置２５と同様の汚泥重量計量器が備えら
れており、汚泥受入装置２に投入された汚泥の重量が汚
泥重量計量器にて計量されてベルトコンベア６に送られ
る。例えば、１台のトラック１から約１０ｔの汚泥が投
入され、汚泥受入装置２に投入すべき所定量が１００ｔ
であるとすれば、１０台のトラック１にて汚泥の投入が
行われる。汚泥受入装置２に投入された汚泥は、ベルト
コンベア６を介してミキサー３に投入される。また同時
にベルトコンベア６には、分類装置８にて分類された大
径部たる戻し材がベルトコンベア７を介して載せられ
る。この戻し材はその内部に好熱菌を含むものであり、
このように好熱菌を含む戻し材を汚泥と同時に投入する
ことによって、該汚泥に好熱菌が種菌として混合され
る。そしてミキサー３の内部のスクリューの回転によっ
て汚泥及び戻し材が粗混合される（ステップＳ４）。

【００４２】ミキサー３にて粗混合され排出された汚泥
及び戻し材は菌混合粉砕装置４に設けた図示されていな
い取入口に達し、混合ドラム４ａ内に投入される。この
混合ドラム４ａは、回転支持装置４ｂにより常時低速回
転されている。従って、混合ドラム４ａ内に投入された
菌混合汚泥は、薄板片からなる多数の掬上げフィンに掬
い上げられ、所定の高さに至った時点で自重により落下
する。菌混合汚泥の落下軌跡中に高速回転する多数の回
転羽が位置し、これにより、菌混合汚泥を切裂状に粉砕
且つ汚泥に対して好熱菌を略均一に混合する。掬上げフ
ィンは、回転上り側位置にある状態において取入口側か
ら取出口４ｄ側にかけて下り傾斜状になるように形成さ
れている。従って、菌混合汚泥は、粉砕され且つ回動し
ながら、順次、傾斜を利用して取出口４ｄ側へ連続的に
移動する（ステップＳ５）。

【００４３】そして、この菌混合汚泥が菌混合粉砕装置
４の取出口４ｄから外部へ排出され、ベルトコンベア１
２上に落下される。この菌混合粉砕装置４における混合
に際しては、コンジショナ２７ｄからの凝縮水を消臭ス
プレーにより吹き掛け消臭を行うこともできる。また、
凝縮水の噴霧により、水分の調節をすることもできるも
のである。菌混合粉砕装置４から排出された菌混合汚泥
は、ベルトコンベア１２によって送られ、主ライン１２
ｂから所望の分枝ライン１２ａにデフレクタ装置１６に
よって偏向され、さらに、デフレクタ装置１６又はデフ
レクタ装置１８によって所望の養生コンテナ１４ａ内に
落下される（ステップＳ６）。ここでも消臭スプレーに
よる消臭を行うことができる。

【００４４】各養生コンテナ１４ａに所定の深さまで投
入された菌混合汚泥は、その中で所定日数の間収納され
細菌の作用により発酵分解される（ステップＳ７）。発
酵分解に際して、菌混合汚泥が低温である場合には、ボ
イラ３３から配管３３ａ及び保温管１４ｅを介して温水
を循環供給し、温度を上げて発酵を促進するようにでき
る。あるいは、発酵が進んで高温蒸気を発生している他
の養生コンテナ１４ａから蒸気を供給して（菌混合汚泥
の水分を多くした方が良い場合）、あるいは、そのよう
な養生コンテナ１４ａの発酵制御装置２９で熱交換を行
った後の加圧エアを配管３１ｂ及び空気供給管１４ｆを
介して当該養生コンテナ１４ａ（菌混合汚泥の水分はそ
のまま又は少なくした方が良い場合）に供給することも
できる。こうすることにより、寒冷地においては汚泥の
温度が低いために発酵が進みにくく、処理が完了するま
での期間が長くなるという事態を防ぐことが可能とな
る。

【００４５】所定の養生期間が経過し菌混合汚泥が発酵
分解した後、各養生コンテナ１４ａの底部に設置した計
量装置２５を作動させて、処理済み汚泥を所定量ずつ計
量してベルトコンベア１５上に排出する。処理済み汚泥
は、ベルトコンベア１５により、養生コンテナ棟１４の
下方を移動した後、それとほぼ直角に延びるベルトコン
ベア１７により菌混合汚泥製造領域Ｃに戻される（ステ
ップＳ８）。ベルトコンベア１５、１７により菌混合汚
泥製造領域Ｃに戻し材された処理済み汚泥は、分類装置
８の受槽に排出される。分類装置８において、処理済み
汚泥が内部のフルイ形式の分類機構によって分類された
後（ステップＳ９）、その略半分が処理品搬出装置９に
移され、該処理品搬出装置９で袋詰めされて、出荷待ち
のため製品倉庫に納められる（ステップＳ１０）。

【００４６】そして、分類装置８内に残存するほぼ半分
の処理済み汚泥は、戻し材として計量装置１０で計量し
た後ベルトコンベア７によりミキサー３側に搬送され、
汚泥受入装置２からの新しい汚泥と一緒にすべくベルト
コンベア６上に載せられる（ステップＳ１１）。分類装
置８内に残存するほぼ半分の処理済み汚泥は、一時的
に、保管用コンテナ棟２０の保管用コンテナ２０ａに保
管しておくこともできる。これにより、汚泥受入装置２
へ供給される新たな汚泥とタイミングを合わせることが
できる。なお、保管用コンテナ２０ａに収納された処理
済み汚泥の水分調整のために、凝縮水回収装置２７から
の凝縮水を噴霧したり、あるいは、ブロワ３１から加圧
エアを噴射することもできる。そして、戻し材は、汚泥
受入装置２に新規に投入される汚泥と混合した時、水分
を５０％以上、好ましくは、５５％程度となるようにす
る。汚泥の水分調整は、また、汚泥受入装置２から送ら
れてくる新たな汚泥と計量装置１０から送られてくる戻
し材の混合割合をそれぞれの計量装置の駆動速度を調節
することにより行うことができる。

【００４７】さてこれまで本発明の一実施形態について
説明したが、本発明は上記に示した汚泥処理システムに
限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異な
る形態にて実施されてよいものである。例えば、図７に
示すように、汚泥受入装置２を発酵分解領域Ｂに隣接す
るように配置し、トラック重量計Ｇ及び自動洗浄装置Ｈ
と共に一緒の建屋Ｅ内に設置されるようにする。そし
て、その建屋全体に、凝縮水回収装置２７によって回収
した凝縮水を噴霧又は散水する。それにより、トラック
１がその建屋の出入り口から後ろ向きに入り、汚泥受入
装置２に汚泥を投入し、そして、再び出入り口から出て
くる間に、汚泥の計量、洗浄及び消臭を全て終えること
ができるようにすることができる。なお、図１〜図６に
示した汚泥処理システムと同一の構成要素については同
じ参照番号を付してその詳細な説明は省略する。

【００４８】

【発明の効果】上記したように請求項１に記載の本発明
は、汚泥に対し所定の細菌を混合して菌混合汚泥とし、
該菌混合汚泥を少なくとも所定期間エアを供給しながら
養生することにより発酵分解させ、その発酵熱により汚
泥中の水分を蒸発させて蒸気として回収するようにした
汚泥処理システムに用いる発酵制御装置であって、汚泥
の発酵分解を行う部位からの蒸気を導入する蒸気配管
と、蒸気配管に流体的に接続した熱伝導性の優れた多数
のパイプ及びこのパイプの周囲に凝縮水を散水してパイ
プ内部を通る蒸気と熱交換する散水式熱交換部と、散水
式熱交換部のパイプから凝縮水を放出する放水室と、放
水室に外気を導入する外気管と、凝縮水を溜めておく放
水室の下方に設けられた貯水部と、そして、放水室に充
満している暖かく且つ湿った空気を汚泥の発酵分解を行
う部位に送り、汚泥を余熱して発酵を促進させるエア配
管とを備えて構成されているため、汚泥の発酵分解を行
う部位からの蒸気を効率的に凝縮させて凝縮水を得るこ
とができる効果がある。

【００４９】また、請求項２に記載の発明は、貯水部の
上方に放水室とは別個に区切られて形成された空気溜め
部と、そして、空気溜め部に接続され内部のエアを消臭
装置を介して外気に放出する吸引ポンプ付き排気管とを
備えているため、汚泥処理施設にありがちな住民反対運
動の主要因である匂いの問題を完全になくすることがで
きる。また、請求項３に記載の発明は、蒸気配管と散水
式熱交換部との間に蒸気溜め部と、該蒸気溜め部に配置
された熱交換用エア管とを備えているため、暖かく且つ
乾いた空気を汚泥の発酵分解を行う部位に送り、汚泥を
余熱して発酵を促進することができる。

【００５０】そして、請求項４に記載の発明は、放水室
に接続したエア配管と蒸気溜め部に配置された熱交換用
エア管との接合部に切替え弁が設けられているため、放
水室に充満している暖かく且つ湿った空気又は蒸気溜め
部にて熱交換された暖かく且つ乾いた空気を択一的に選
択して汚泥の発酵分解を行う部位に送り湿度調節しつつ
汚泥を余熱して発酵を促進させるようにする効果があ
る。更に、請求項５に記載の発明は、貯水部に溜められ
た暖かい凝縮水を汚泥の発酵分解を行う部位に送るよう
にしたため、汚泥を余熱して発酵を促進することがで
き、寒冷地においては汚泥の温度が低いために発酵が進
みにくく、処理が完了するまでの期間が長くなるという
事態を防ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る発酵制御装置の一実施例を設置
した汚泥処理システムにおける全体構成を示す平面図で
ある。

【図２】 図１に示された汚泥処理システムの正面図で
ある。

【図３】 図１に示された汚泥処理システムの要部拡大
斜視図である。

【図４】 汚泥処理システムに用いられるデフレクタ装
置の他の実施例の正面図である。

【図５】 汚泥処理システムに使用される養生コンテナ
の縦断面である。

【図６】 ベルトコンベア搬送式の汚泥処理方法の一実
施例のフローチャートである。

【図７】 汚泥処理システムの他の実施例の全体構成を
示す平面図である。

【図８】 本発明に係る発酵制御装置の一実施形態の各
構成要素間の関係を示す概略図である。

【図９】 本発明に係る発酵制御装置の一実施形態の正
面図である。

【図１０】 図９の発酵制御装置の右側面図である。

【符号の説明】 Ａ 汚泥処理施設 Ｂ 発酵分解領域 Ｃ 菌混合汚泥製造領域 Ｄ 消臭必要領域 Ｅ 建屋 Ｆ 建屋 Ｇ トラック重量計 Ｈ 自動洗浄装置 １ トラック １ａ タンク ２ 汚泥受入装置 ３ ミキサー ４ 菌混合粉砕装置 ６、７ ベルトコンベア ８ 分類装置 ９ 処理品搬出装置 １０ 計量装置 １１ ベルトコンベア １２ ベルトコンベア １２ａ 分枝ライン、１２ｂ 主ライン １４ 養生コンテナ棟 １４ａ 養生コンテナ、１４ｂ、１４ｃ 底壁、１４ｄ
排出口、 １４ｅ 保温管、１４ｆ 空気供給管 １５、１７ ベルトコンベア １６ デフレクタ装置 １６ａ デフレクタ板、１６ｂ 軸部材 １８ デフレクタ装置 １８ａ アクチュエータ、１８ｂ ピボット、１８ｃ
回動棒、 １８ｄ デフレクタプレート １９ ベルトコンベア ２０ 保管用コンテナ棟 ２０ａ 保管用コンテナ ２２ ベルトコンベア ２５ 計量装置 ２７ 凝縮水回収装置 ２７ａ 蒸気排出管、２７ｂ 配管、２７ｃ ポンプ、
２７ｄ コンジショナ ２９ 発酵制御装置 ２９ａ ハウジング、２９ｂ 蒸気溜め部、２９ｃ 散
水式熱交換部、 ２９ｄ 放水室、２９ｅ 貯水部、２９ｆ 空気溜め部 ３１ ブロワ ３１ａ、３１ｂ 配管 ３３ ボイラ ３３ａ 配管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚泥に対し所定の細菌を混合して菌混合
   汚泥とし、該菌混合汚泥を少なくとも所定期間エアを供
   給しながら養生することにより発酵分解させ、その発酵
   熱により汚泥中の水分を蒸発させて蒸気として回収する
   ようにした汚泥処理システムに用いる発酵制御装置であ
   って、 汚泥の発酵分解を行う部位からの蒸気を導入する蒸気配
   管と、 前記蒸気配管に流体的に接続した熱伝導性の優れた多数
   のパイプ及びこのパイプの周囲に凝縮水を散水してパイ
   プ内部を通る蒸気と熱交換する散水式熱交換部と、 前記散水式熱交換部のパイプから凝縮水を放出する放水
   室と、 前記放水室に外気を導入する外気管と、 凝縮水を溜めておく前記放水室の下方に設けられた貯水
   部と、そして、 前記放水室に充満している暖かく且つ湿った空気を汚泥
   の発酵分解を行う部位に送り、汚泥を余熱して発酵を促
   進させるエア配管と、 を備えて構成されてなる汚泥処理システムに用いる発酵
   制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の汚泥処理システムに用
   いる発酵制御装置において、さらに、前記貯水部の上方
   に前記放水室とは別個に区切られて形成された空気溜め
   部と、そして、前記空気溜め部に接続され内部のエアを
   消臭装置を介して外気に放出する吸引ポンプ付き排気管
   とを備えていることを特徴とする汚泥処理システムに用
   いる発酵制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の汚泥処理システ
   ムに用いる発酵制御装置において、さらに、前記蒸気配
   管と前記散水式熱交換部との間に蒸気溜め部と、該蒸気
   溜め部に配置され熱交換された暖かく且つ乾いた空気を
   汚泥の発酵分解を行う部位に送り、汚泥を余熱して発酵
   を促進させる熱交換用エア管とを備えていることを特徴
   とする汚泥処理システムに用いる発酵制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の汚泥処理システムに用
   いる発酵制御装置において、放水室に充満している暖か
   く且つ湿った空気又は蒸気溜め部にて熱交換された暖か
   く且つ乾いた空気を、切替え弁にて択一的に選択して汚
   泥の発酵分解を行う部位に送り、汚泥を余熱して発酵を
   促進させるようにしてなることを特徴とする汚泥処理シ
   ステムに用いる発酵制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一に記載の汚泥
   処理システムに用いる発酵制御装置において、前記貯水
   部に溜められた暖かい凝縮水を汚泥の発酵分解を行う部
   位に送り、汚泥を余熱して発酵を促進させることを特徴
   とする汚泥処理システムに用いる発酵制御装置。