JPH1147726A - キルン式発酵装置における発酵床供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キルン式発酵装置において、発酵処理物の一
部を発酵床として自動的に供給できるようにした発酵床
供給装置を提供する。 【構成】 キルンの軸方向始端側に発酵目的物の投入口
を設けると共に、軸方向終端側に発酵処理物の排出口を
設けたキルン式発酵装置において、前記キルンの内部に
設けた返送路を介して発酵処理物の一部を前記排出口の
近傍から前記投入口の近傍に向けて搬送せしめる発酵床
供給装置を設けた構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ゴミ、畜産糞
尿、有機汚泥、食品工場残渣等の有機物その他の発酵目
的物を発酵させガス分解することにより減量化するキル
ン発酵装置において、キルン自体の内部において発酵処
理物の一部を返送せしめることにより発酵床として供給
できるようにした装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機物を発酵菌により発酵させ、
炭酸ガス、アンモニア、水蒸気等に分解し減量化する発
酵装置が公知である。

【０００３】有機物（発酵目的物）を発酵させるために
は、発酵菌と、空気及び適度の水分を混合することが必
要である。この際、水分率を発酵目的物の６０％以下に
すると好気性発酵し、所望の分解が可能であるが、６０
％以上では嫌気性発酵し、悪臭（メタンガス等）が発生
し、液状化（ヘドロ）になるという問題がある。

【０００４】多くの有機物原料は、水分率が高いので、
好気性発酵を可能にするためには、水分率を６０％以下
にする必要がある。そのため、発酵後の製品（平均水分
率３０〜４０％）を再利用することが行われている。即
ち、発酵後の製品（発酵処理物）を発酵に必要な種菌
と、水分を調整するための調整材（発酵床）として再利
用している。

【０００５】一般的に有機物発酵分解装置には大きく次
の二通りの発酵分解装置がある。 （１）箱形発酵装置 箱の中に発酵床と発酵原料（発酵目的物）を入れ、攪拌
棒や攪拌翼等により攪拌混合して発酵させる装置であ
る。この箱形発酵装置は、構造上小型の処理装置が多
く、上部より発酵床全体に発酵原料を投入する方法が採
られている。一般に、家庭や料理店、小規模食品工場に
て使用され、通常、約２０Ｌ〜３，０００Ｌ程度であ
る。 （２）キルン式発酵装置 回転するキルン内に調整材（発酵床）と発酵原料（発酵
目的物）を投入し、回転により攪拌混合して発酵分解さ
せる装置である。このキルン式発酵装置は、キルン内部
を有効に利用するため、軸方向始端側の投入口より発酵
原料（発酵目的物）と調整材（発酵床）を投入し、好気
性発酵分解させた後、軸方向終端側の排出口より発酵製
品（発酵処理物）を排出する方法が採られている。キル
ン式発酵装置は、箱形発酵装置に比較して大型、超大型
の装置を製作できるため、中・大規模工場、自治体等で
の大量処理装置として使用され、現在の実績では、約
３，０００Ｌ〜２５０，０００Ｌである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】大量処理を可能とする
ためにはキルン式発酵装置が望ましく、本発明もキルン
式発酵装置を対象とするものであるが、従来技術におい
ては、キルンの投入口から投入された発酵目的物は、キ
ルン内で発酵処理された後、全て、キルンの排出口から
排出される。

【０００７】従って、種菌や発酵用水分調整材としての
発酵床もキルンの投入口から投入しなければならない。

【０００８】この際、前述のように発酵後の製品（発酵
処理物）を発酵床として再利用することが行われている
が、従来技術においては、キルンの排出口から排出され
た発酵処理物を移送コンベヤ等により搬送し堆積せしめ
た後、そこから使用すべき発酵床をキルンまで運搬し、
投入口に投入しているのが現状である。

【０００９】このため、発酵処理物を発酵床として再利
用するためには、人手による運搬作業を必要とする問題
がある。また、この点の機械化を可能にするためには、
処理工場内に長い搬送ラインを構築する必要があり、高
コストであるばかりか、省エネルギー、省敷地面積の点
において大きな問題がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決したキルン式発酵装置における発酵床供給装置を提供
するものであり、その手段として構成したところは、キ
ルンの軸方向始端側に発酵目的物の投入口を設けると共
に、軸方向終端側に発酵処理物の排出口を設けたキルン
式発酵装置において、前記キルンの内部に設けた返送路
を介して発酵処理物の一部を前記徘出口の近傍から前記
投入口の近傍に向けて搬送せしめる発酵床供給装置を構
成した点にある。

【００１１】また、本発明がより具体的な手段として構
成したところは、前記発酵床供給装置が、キルンの内部
で軸方向に延びる返送路を形成する筒部材と、該筒部材
に内挿されたスクリューコンベヤと、該スクリューコン
ベヤを回転駆動する駆動源とを備えて成り、キルンの軸
方向終端側に臨む筒部材の端部に返送路の搬入口を開設
すると共に、キルンの軸方向始端側に臨む筒部材の端部
に返送路の搬出口を開設し、キルンにより処理された発
酵処理物の一部を前記スクリューコンベヤにより搬入口
から返送路を通過して搬出口へと搬送するように構成し
た点にある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて発明の実施
形態を詳述する。

【００１３】（第１実施形態）図１に示す第１実施形態
において、円筒体から成るキルン１は、基枠２に固定さ
れた一対の端板１ａ、１ｂの間において回転自在に搭載
されており、キルン１に周設した従動ギヤ３と、該従動
ギヤ３に噛合する駆動ギヤ４と、該駆動ギヤ４を駆動す
るモータ等の駆動源５により、所定速度で回転されるロ
ータリキルンを構成する。

【００１４】キルン１の軸方向始端側に位置する端板１
ａには投入口６が設けられ、一方、軸方向終端側に位置
する端板１ｂには排出口７が設けられており、図示矢印
のように、投入口６から発酵目的物（生ゴミ、畜産糞
尿、有機汚泥、食品工場残渣等の有機物発酵原料）と発
酵床（種菌や発酵調整材）を投入することにより、発酵
目的物をキルン１の内部で攪拌しつつ好気性発酵し分解
した後、発酵処理物を排出口７から排出せしめる。

【００１５】上記のロータリキルン式発酵装置は、従来
公知であるから、それ以上の詳細な説明は省略するが、
本発明の特徴は、キルン１の内部で好気性発酵し分解さ
れた発酵処理物の一部を、キルン１の内部において、前
記排出口７の近傍から投入口６の近傍に向けて返送し循
環せしめる発酵床供給装置８を設けた点にある。

【００１６】発酵床供給装置８は、キルン１の中心軸に
沿って設けた筒部材９により構成される返送路１０と、
該筒部材９に内挿されたスクリューコンベヤ１１と、該
スクリューコンベヤ１１を回転駆動する駆動源１２とを
備える。

【００１７】前記筒部材９は、両端を前記端板１ａ、１
ｂの内面に固定され、一端近傍部に搬入口１３を開設す
ると共に、他端近傍部に搬出口１４を開設している。即
ち、搬入口１３は、キルン１の軸方向終端側（排出口７
の側）に臨んで開口され、搬出口１４は、キルン１の軸
方向始端側（投入口６の側）に臨んで開口され、筒部材
９の内部に搬入口１３から搬出口１４に至る返送路１０
を形成する。

【００１８】前記スクリューコンベヤ１１は、キルン１
の端板１ａ、１ｂを挿通して筒部材９に内挿され、軸端
をキルン１の外部において基枠２の一部にベアリング１
５、１６を介して回動自在に軸支され、一方の軸端をス
プロケットホイールやチェーン等から成る伝動手段１７
を介して駆動源１２に連結されている。

【００１９】スクリューコンベヤ１１の軸部１１ａに設
けられたスクリュー１１ｂは、駆動源１２により軸部１
１ａを駆動回転したとき、発酵処理物を搬入口１３から
搬出口１４へ向けて搬送するように螺旋状に形成されて
いる。

【００２０】尚、筒部材９の外周には、適宜、三角錐状
の羽根１８が設けられており、キルン１を回転したと
き、内容物（発酵目的物及び発酵処理物）をキルン内部
で軸方向始端側（投入口６の側）から軸方向終端側（排
出口７の側）に向けて移動させるように、該羽根１８を
軸線に対して所定角度を有して取付けている。

【００２１】図１に示す第１実施形態の構成によれば、
投入口６から投入された発酵目的物は、回転するキルン
１の内部で軸方向始端側から軸方向終端側に向けて移動
されつつ攪拌され、そこで好気性発酵し分解された後、
発酵処理物として排出口７から排出される。この際、発
酵処理物の一部は、排出口７から排出されることなくキ
ルン１の内部で搬入口１３に進入せしめられ、スクリュ
ーコンベヤ１１により返送路１０に沿って搬送された
後、搬出口１４からキルン１の軸方向始端側に発酵床と
して供給され、再度、キルン１の内部で発酵目的物と攪
拌混合されることにより循環する。従って、以後は、キ
ルン１の投入口６に発酵床を投入する必要はなく、発酵
目的物だけを投入すれは良く、キルンに投入される発酵
目的物は、発酵処理物の自己循環により自動的に供給さ
れる発酵床と混合攪拌されることにより、適度の水分率
に調整されると共に、発酵床に含まれた発酵菌により、
好適に好気性発酵し分解される。

【００２２】尚、発酵床として利用すべき発酵処理物の
返送量は、スクリューコンベヤ１１の回転数により決定
されるので、駆動源１２又は伝動手段１７に設けた可変
自在な減速手段によりスクリューコンベヤ１１の回転数
を調節することにより、発酵床の供給量を制御すること
ができる。

【００２３】（第２実施形態）図２に示す第２実施形態
は、発酵床供給装置８の搬入口１３をキルン１の外部に
設け、キルン１の軸方向終端側に設けた排出口７の循環
分岐口７ａを搬入口１３に接続せしめている。

【００２４】このため、図２（Ａ）に示すように、返送
路１０を構成する筒部材９は、キルン１の軸方向終端側
の端板１ｂから挿出されるよう長く形成され、挿出端部
に搬入口１３を開設している。また、スクリューコンベ
ヤ１１は、筒部材９の挿出端部に延びるように長く形成
され、延長された軸端を筒部材９の挿出端にベアリング
１６を介して軸支されている。

【００２５】キルン１の排出口７は、図２（Ｂ）に示す
ように、前記循環分岐口７ａから分岐された排出分岐口
７ｂを設けており、発酵処理物の一部を循環分岐口７ａ
から返送路１０の搬入口１３に導く一方、その余の発酵
処理物を排出分岐口７ｂから外部へ排出する。この際、
一対の分岐口７ａ、７ｂの間にはダンパー等の分配量制
御手段が設けられており、これにより循環分岐口７ａに
対する発酵処理物の分配量を制御し、再利用すべき発酵
床の供給量を、スクリューコンベヤ１１の回転数制御と
あわせて制御する。

【００２６】その他の構成は上記第１実施例と同様であ
り、同じ構成部分は、図１に付した符号と同一の符号で
示している。

【００２７】従って、本発明の発酵床供給装置８は、図
１に示す第１実施形態のような内部循環式と、図２に示
す第２実施形態のような外部循環式との何れの形式を採
用しても良いが、発酵目的物に占める難発酵分解原料
（ガス化しないで残る有機物又は無機物）の割合に応じ
て、何れの形式とするか選択すれば良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、キルン式発酵装置の内
部に発酵床供給装置８を設け、キルン１により好気性発
酵し分解された発酵処理物の一部を返送することによ
り、再利用される発酵床として自動的に供給する構成で
あるから、自動化による省力化は勿論のこと、設備の小
型化による省エネルギー化、省設備化、省設置面積化に
大きく貢献できるという効果がある。

【００２９】また、発酵処理物を処理完了と同時にキル
ン内部の発酵床供給装置８で返送し直ちに発酵床として
供給するものであるから、発酵処理物が発酵床として再
利用されるまでに温度低下を招くこともなく、熱効率の
高い発酵処理を行うことができ、しかも、このような発
酵床を供給することにより、キルン内部の発酵目的物が
適度の水分率となり、該発酵床に含まれる発酵菌の混合
により、好適に好気性発酵し分解される。

【００３０】更に、上述した従来技術のようにキルンの
排出口から排出された発酵処理物を改めて運搬し発酵床
として再利用する場合は、発酵目的物と発酵処理物の増
減による変化の把握が困難であるのに対して、本発明に
よれば、目視による確認や機器によるレベル制御が可能
となり、発酵処理物から再利用される発酵床の供給量に
ついても、スクリューコンベヤ１１の回転数の制御や、
排出口７の分岐口７ａ、７ｂにおける分配量の制御によ
り、好適に制御できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を一部破断状態で示す正
面図である。

【図２】本発明の第２実施形態を示し、（Ａ）は一部破
断状態で示す正面図、（Ｂ）は排出口を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ ロータリキルン ６ 投入口 ７ 排出口 ７ａ 循環分岐口 ７ｂ 排出分岐口 ８ 発酵床供給装置 ９ 筒部材 １０ 返送路 １１ スクリューコンベヤ １１ａ 軸部 １１ｂ スクリュー １２ 駆動源 １３ 搬入口 １４ 搬出口 １７ 伝動手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キルンの軸方向始端側に発酵目的物の投
   入口を設けると共に、軸方向終端側に発酵処理物の排出
   口を設けたキルン式発酵装置において、 前記キルンの内部に設けた返送路を介して発酵処理物の
   一部を前記排出口の近傍から前記投入口の近傍に向けて
   搬送せしめる発酵床供給装置を構成したことを特徴とす
   るキルン式発酵装置における発酵床供給装置。
2. 【請求項２】 前記発酵床供給装置が、キルンの内部で
   軸方向に延びる返送路を形成する筒部材と、該筒部材に
   内挿されたスクリューコンベヤと、該スクリューコンベ
   ヤを回転駆動する駆動源とを備えて成り、 キルンの軸方向終端側に臨む筒部材の端部に返送路の搬
   入口を開設すると共に、キルンの軸方向始端側に臨む筒
   部材の端部に返送路の搬出口を開設し、キルンにより処
   理された発酵処理物の一部を前記スクリューコンベヤに
   より搬入口から返送路を通過して搬出口へと搬送するよ
   うに構成したことを特徴とする請求項１に記載のキルン
   式発酵装置における発酵床供給装置。