JPS5838397B2 - 機械切返し式堆肥化装置およびその運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単一の箱型発酵槽内において、各種の含水廃
棄物を発酵、乾燥せしめ、優良品質の堆肥を製造する装
置の運転方法に関するものである。

従来より、高水分の都市ゴミ、各種汚泥、家蓄家禽のふ
ん尿などの廃棄物を発酵、乾燥して堆肥を製造する機械
装置として、回転胴式、サイロ式、多段室式、機械切返
し式などが開発されているが、いずれもそれらのいくつ
かを組み合わせるか、または堆積切返し式あるいはハウ
ス乾燥式の追設によってはじめて商品価値のある堆肥が
製造町能となっているに過ぎない。

従って、建設費、維持管理費の両面で経済的な装置はま
だ殆んど見当たらないのであるが、一応経済的な方式と
して注目されているものに、堆積切返し式とハウス乾燥
式との複合方式と、おがくずなどの水分調整剤を添加す
る機械切返し式とがある。

前者は、廃棄物を２〜３ｍ堆積してショベルローダーな
どにより切り返し、発酵せしめ、発酵堆肥をプラスチッ
ク製のハウス内において自走式撹拌機で移送撹拌し、太
陽熱による蒸散も利用して乾燥せしめる方式である。

この方式は、広大な敷地を要すること、ショベルによる
切返しに多数の人手を要すること、発酵が不十分になり
勝ちで製品の品質にばらつきを生じ、製品が水分を含む
と再び悪臭を発することなどの欠点がある。

また後者は、廃棄物を発酵槽に投入するときに、おがく
ず、もみがら、稲わらなどを水分調整剤として添加し、
強制通気しながら自走式切返し機．により撹拌移送して
発酵せしめる方式である。

こ）の方式は、おがくずなどの添加物の入手が年々困難
になっていること、おがくず中の塩分、フェノールのた
めに発芽障害を生ずること、おがくず入りの堆肥はリグ
ニンを多量に含むのでリグニンが分解するまで数カ月間
発酵させ十分に腐熟させる必要があることなどの欠点が
ある。

さらに、機械式切返し装置の処理だけでは乾燥が殆んど
なされないため、製品は手ざわり、かさばり、臭気など
の商品価値示標が劣悪で、堆肥としては未完或品の評価
すら受けているのである。

本発明の目的とするところは、従来の方式のかかる欠点
を解消するために、単一の箱型発酵槽を発酵区域と乾燥
区域に区分けし、底部に強制通気装置を装設するととも
に、上部に切返し機と台車コンベヤを塔載せる切返し台
車を自走せしめ、発酵および乾燥の各工程に適した通気
と切返しを行えるようにした新規の機械切返し式堆肥化
装置の運転方法を提供することにある。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図において、発酵槽１は、単一の細長
い横型箱状の槽で、前後に隣接して発酵区域１ａと乾燥
区域１ｂとを有し、発酵区域１ａの前端部に投入部Ｌ、
両区域１ａ、１ｂの境界に中間部Ｍおよび乾燥区域１ｂ
の後端部に搬出部Ｎを形成している。

切返し台車２は、引上げ引下げ自在の切返し機３と正逆
回転自在の台車コンベヤ４とを具備しており、発酵槽１
の左右の側壁上面に敷設した台車レール５の上面に移動
自在に載置されている。

上面に複数個の空気噴出孔６を有する空気配管７を発酵
槽１の底部全長にわたり装設し、その一端を押込送風機
８の吐出口に接続する。

台車レール５に沿って、発酵槽１の投入部Ｌ、中間部Ｍ
１搬出部Ｎのそれぞれに、制（財）用信号発信手段とし
て、前中後各リミットスイッチ９，１０，１１を配設す
る。

さらに、これらリミットスイッチの発する信号を受けて
作動するりレーシーケンス装置、シーケンサーまたはマ
イクロコンピューターの如き自動制（財）装置（図示せ
ず）を設ける。

発酵槽１の発酵区域１ａ内には廃棄物Ａと発酵過程の未
乾燥堆肥Ｂが堆積しており、乾燥区域１ｂ内には発酵後
の未乾燥堆肥Ｃと発酵、乾燥を完了した製品堆肥Ｄが堆
積している。

本発明の装置はこのような構成を有するものであるが、
次にその運転方法を図面に基づいて説明する。

本発明の運転操作は乾燥工程と発酵工程からなっている
。

乾燥工程においては、第３図に示す如く、台車コンベヤ
４を３０〜６０ｍ／ｍｉｎで逆転するとともに切返し機
３を引き下げて１０〜３０ｍ／ｍｉｎで運転しながら、
切返し台車２を０．１〜１．０ｍ／ｍｉｎで搬出部Ｎか
ら中間部Ｍまで前進させる。

切返し機３でかき上げられた未乾燥堆肥Ｃは切返し機３
の頂部より台車コンベヤ４上に落下するが、台車コンベ
ヤ４は矢印の方向に逆転しているのでその前端より発酵
槽１内に落下する。

一方、押込通風機８を常時運転して、空気配管７の空気
噴出孔６より圧力空気を上向きに０．５〜２．０υυｍ
（堆肥ｌｍ゜当りの毎分空気流量ｍ’／ｍ ｉ ｎ／ｒ
ａ” ）の割合で噴出しておく。

堆肥Ｃは、切返しの間空気にさらされて乾燥し、さらに
発酵槽１内に落下してからも前記圧力空気により乾燥さ
れる。

切返し台車２が中間部Ｍに達すると、中リミットスイッ
チ１０を作動させて切返し台車２、切返し機３および台
車コンベヤ４を一旦停止する。

堆肥Ｃは１回の切返しごとに切返し機３の下端より距離
Ｐだけ後送されるので、このとき中間部Ｍには長さＰ′
の空間が生じているわけである。

続いて、切返し機３を第１図の３′の如く引き上げ、そ
のまま切返し台車２を０．５〜１．５ ｍ ／ｍｉｎで
搬出部Ｎまで後退させる。

切返し台車２が搬出部Ｎに達すると、後リミットスイッ
チ１１を作動させて該台車を一旦停止し、切返し機３′
を５〜４０秒間で第３図の３の状態に引き下げた後、再
び前述と同じ要領で、台車コンベヤ４を逆転するととも
に切返し機３を運転しながら、切返し台車２を中間部Ｍ
まで前進させる。

このような操作を少なくとも１日１回以上の頻度で繰り
返す。

堆肥Ｃは、切返し頻度に比例して、次第に搬出部Ｎの方
に後送されるとともに、空気にさらされる時間も増加し
て乾燥が促進される。

この切返し頻度は廃棄物Ａの状況によって異なるが、堆
肥Ｃが搬出部Ｎ付近において完全な製品堆肥Ｄとなるよ
う設定される。

このようにして乾燥工程の最終回の切返しが完了すると
、切返し台車２および切返し機３を停止することなく台
車コンベヤ４を正転に切り替えて運転を続行し、次の発
酵工程に移行する。

発酵工程においては、第４図に示す如く、切返し台車２
は中間部Ｍから投入部Ｌまで前進し、切返し機３により
かき上げられて台車コンベヤ上に落下した発酵過程の堆
肥Ｂまたは廃棄物Ａは、台車コンベヤ４が矢印の方向に
正転しているのでその後端より発酵槽１内に落下する。

堆肥Ｂまたは廃棄物Ａは、切返しの間空気にさらされ、
さらに発酵槽１内に落下してからも空気噴出孔８より０
．０５〜０．５υυ扉の割合で噴出する圧力空気にさら
されるので発酵が促進される。

切返し台車２が投入部Ｌに達すると、前リミットスイッ
チ９を作動させて切返し台車２、切返し機３および台車
コンベヤ４を停止する。

発酵工程においては、堆肥Ｂまたは廃棄物Ａは１回の切
返しにより切返し機３の下端より距離Ｑだけ後送される
。

今、台車コンベヤ４の長さをｌとすると、乾燥工程、発
酵工程それぞれの後送距離Ｐ ＞ Ｑの間にはＱ＝Ｐ＋
７なる関係が成立するので、例えばｌ＝Ｐと設定すれば
、Ｑ＝２Ｐすなわち発酵工程の１回の切返しによる堆肥
の後送距離は乾燥工程の２回の切返しによる後送距離に
等しくなる。

このように、発酵工程、乾燥工程それぞれの切返し頻度
の適宜比率のもとに、台車コンベヤ４の長さを適当に設
定しておけば、乾燥工程において中間部Ｍに生じた空間
は発酵工程における１回の切返しにより堆肥Ｂで充塞さ
れることになる。

その代りに、投入部Ｌに長さＱ′に相当する空間が生じ
るが、これは新たな廃棄物Ａの受入れに必要となるので
、結局、発酵槽１内には無駄な空間が全く存在しないの
である。

続いて、切返し機３を第１図の３′の如く引き上げ、そ
のまま切返し台車２を０．５〜ｔ５ｍ／ｍ ｉ ｎで搬
出部Ｎまで後退させる。

切返し台車２が搬出点Ｎに達すると、後リミットスイッ
チ１１を作動させて切返し台車２を停止するが、押込送
風機８の運転は継続しておく。

発酵工程における切返し頻度は、発酵工学的見地から多
くとも１日１回以下とする。

これで１日の運転操作を完了するのであるが、これら一
連の運転操作は、前中後各リミットスイッチ９，１０，
１１が切返し台車２の位置を検出して発する信号を自動
制御装置が受け取り、予め設定したプログラムに従って
自動的に遂行されるのである。

第５図は、本発明の運転方法により牛ふんから堆肥を製
造した場合の切返し頻度と堆肥の乾燥度合を表わした線
図で、横軸は堆肥化日数Ｔ、縦軸は堆肥の含水量Ｗφで
ある。

横軸上の投入部Ｌ、中間部Ｍ、搬出部Ｎは堆肥の堆肥化
日数Ｔを示している。

投入部Ｌにおいて７７饅の水分を含有していた生ふんを
１日１回の頻度で切り返し発酵させたところ、発酵が完
了した中間部Ｍにおいては水分が５５俤となった。

次の乾燥工程において、１日１回の頻度で切り返し乾燥
した場合には点線Ｗ１ のように搬出部Ｎにおける水分
は５０係となり、また１日３回の頻度で切０返し乾燥し
，た場合には実線Ｗ２のように搬出部Ｎにおける水分は
３５係まで低下した。

これは、切返し頻度の増加が乾燥にきわめて効果的であ
ることを示すものである。

本発明は、その装置の構或および運転方法が上述のよう
なものであるから、次のように多くの勝れた効果を発揮
するのである。

切返し頻度を容易に増大できるので、ハウス乾燥式に比
べて敷地は３０〜４０％、土地造成費は３分の１ですむ
。

また、運転操作はすべて自動制（財）されるので大幅に
省力化できる。

さらに、廃棄物の状況に応じて切返し頻度を加減できる
ので、機械切返し式よりも発酵、乾燥が十分に行なわれ
、製品堆肥が再加湿されても再び悪臭を放つことがなく
、手ざわり、かさばりの点も良く、均一で高品質の堆肥
が製造される。

さらにまた、おがくず等の水分調整剤の代りに完成堆肥
を返送することにより、水分調整効果と、堆肥中の微生
物による脱臭、発酵促進効果が生じ、夏期で１〜２週間
、冬期でも２〜４週間程度で付力０価値の高い堆肥を製
造することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置全体の正面断面図、第２
図は第１図の一部切欠き平面図、第３図は乾燥工程にお
ける運転状況を示す正面断面図、第４図は発酵工程にお
ける運転状況を示す正面断面図、第５図は乾燥工程にお
ける切返し頻度を変えた場合の堆肥化日数と堆肥の含水
量との関係を示す線図である。 １・・・・・・発酵槽、１ａ・・・・・・発酵区域、１
ｂ・・・・・・乾燥区域、Ｌ・・・・・・投入部、Ｍ・
・・・・・中間部、Ｎ・・・・・・搬出部、２・・・・
・・切返し台車、３・・・・・・切返し機、４・・・・
・・台車コンベヤ、５・・・・・・台車レール、６・・
・・・・空気噴出孔、７・・・・・・空気配管、８・・
・・・・押込送風機、９・・・・・・前リミットスイッ
チ、１０・・・・・・中リミットスイッチ、１１・・・
・・・後リミットスイッチ、Ａ・・・・・・廃棄物、Ｂ
・・・・・・発酵過程の堆肥、Ｃ・・・・・・発酵後の
未乾燥堆肥、Ｄ・・・・・・製品堆肥、Ｗ１ ・・・・
・・１日１回切返し、Ｗ２・・・・・・１日３回切返し
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 投入部Ｌと発酵区域１ａと乾燥区域１ｂと搬出部Ｎ
   を設けた横型箱状発酵槽１の上方に、引上げ引下げ自在
   な切返し機３と正逆回転自在な台車コンベア４とを備え
   た切返し台車２を移動自在に配設すると共に、発酵槽１
   の底部に空気噴出孔６を有する空気配管７を装設して成
   る機掛切返し式堆肥化装置の運転方法に於いて、前記台
   車コンベア−４の正転時に於ける発酵区域１ａでの被処
   理物の移送距離Ｑを、逆転時に於ける乾燥区域１ｂでの
   移送距離Ｐの略Ｎ倍（Ｎは整数）とした切返し運転をす
   ることを特徴とする運転方法。