JPS596279B2 - 堆肥製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として深床処理場から排出される消化汚泥
や余剰汚泥を素材として、これを堆肥化するために一次
発酵きせる堆肥製造装置に関し、特に、一次発酵を効率
よく進行させるようにした堆肥製造装置に関するもので
ある。

深床処理場から排出される消化汚泥や余剰汚泥に粗大有
機物あるいは乾燥汚泥などを添加して、これを発酵させ
て堆肥化する方法が知られ、まだその場合に分解が急速
に進む一次発酵と、その後継続的に緩慢に分解が進む二
次発酵に分けて堆肥化する方法も周知である。

まだ、一次発酵を促進するだめに各種の提案がなされ（
例えば本出願人による特願昭５１−２５６７９号）でい
るが、本発明者らは、一次発酵の進行状況を分析し研究
した結果、一次発酵中にも発酵が急激に進行する主発酵
帯域と、発酵が徐々に進行する後発酵帯域があることを
知見し得、これら発酵帯域に適した発酵管理（空気の供
給量調節など）を行えば、一次発酵を効率よく進行させ
るこ×ができることを見出した。

即ち、本発明者らの分析、研究によれば、素材の発酵は
空気の供給と同時に開始し、排気中の炭酸ガス濃度は急
激に上昇して発酵開始後１日前後でピークに達し、また
、温度の上昇も炭酸ガス濃度の上昇と若干遅れだ形で上
昇し、発酵開始後２日前後でピークに達して以後体々に
下降する。

そして、発酵開始後３日以内に大部分の分解が完了し、
３日以後は炭酸ガス濃度、温度ともはっきり下降してい
き、上記３日間の酸素消費量は、全発酵時間中の酸素消
費量の大部分を占めている。

しかし発酵はその後も継続して行われ、発酵開始後１週
間〜１０日間は、炭酸ガスの排出が検知てれ、また温度
も高温を示しているが、その後は、炭酸ガス濃度も微小
であり、温度も常温になっている。

従って、人工的に一次発酵を促進するには、発酵開始後
１週間〜１０日間に空気を強制的に供給してやることが
好ましく、しかも、そのうちのほぼ１／３の主発酵期間
に、特に多くの空気量を供給することが望ましく、後発
酵期間（即ち残りの２／３の期間）には主発酵期間に較
べ空気量を少くすることが望ましいという結論を得た。

そこで本発明は、上記の知見から、まず、一次発酵槽を
主発酵帯域と後発酵帯域とに分けて構成し、それぞれ空
気供給量を変え、また主発酵帯域から後発酵帯域へ、後
発酵帯域から二次発酵へとそれぞれの段階で発酵済の素
材を排出する排出手段を設け、次に主発酵帯域と後発酵
帯域とに容積割合が１対２になるよう発酵槽を構成し、
さらに発酵槽の設置場所は、凍原処理場のように悪臭の
発生する場所が多いところから、その悪臭を一次発酵に
供給する空気中に添加してやり、一次発酵に伴う分解作
用で脱臭処理しようとするものである。

そして、主発酵帯域と後発酵帯域にそれぞれ最適の空気
量を供給することによって発酵、分解を促進させ、また
、容積を両帯域の発酵期間に分けることによって連続し
て発酵させることができをらに悪臭も同時に処理するよ
うにした堆肥製造装置を提供しようとするものである。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図において、符号１は発酵槽で、この
発酵槽１は円筒状をなし、蓋板２および底板３によって
密閉きれており、槽内ば、上部を主発酵槽１ａ、下部を
後発酵槽１ｂの２槽に区画されている。

この主発酵槽１ａと後発酵槽１ｂとの容積割合は、はぼ
１対２にしである。

上記蓋板２上にはモータ４、減速機５が取付けてあり、
減速機５に連結された回転軸６が、蓋板２の中央部から
主発酵槽１ａを貫通し、後発酵槽１ｂの上部に達するよ
う垂下している。

回転軸６には、主発酵槽１ａおよび後発酵槽１ｂのそれ
ぞれ上部に位置して、水平方向に延びる表面均平羽根７
および８が取付けられている。

また、回転軸６の主発酵槽１ａの底面近傍には、スクリ
ューコンベヤ９の基端部が取付けられ、他端部は水平方
向に周壁近くまで延出しており、スクリューコンベヤ９
を駆動するためのモータ１０および減速機１１が設けら
れている。

上記主発酵槽１ａおよび後発酵槽１ｂの各底面には、多
孔板１２および１３が張設されており、多孔板１２と後
発酵槽１ｂとの間には間隙１４が形成され、多孔板１３
と底板３との間にも間隙１５が形成きれている。

上記後発酵槽１ｂの多孔板１３上にもスクリューコンベ
ヤ１６が設けられている。

またスクリューコンベヤ９には、掻寄せ板を兼ねる樋９
ａが、モータ１０および減速機１１のカバー１７と一体
的に設けられ、スクリューコンベヤ９は周壁側から中心
部に向は搬送するよう駆動され、中心部には出口１８が
開口している。

また上記スクリューコンベヤ１６にも、同様に樋１６ａ
とカバー１９が設けられ、モータ２０と減速機２１によ
り駆動きれるようになっている。

さらにコンベヤ１６は、その下側に設けたモータ２２と
減速機２３により後発酵槽１ｂの中心部を中心に水平方
向の所定方向に回動するようになっている。

また、コンベヤ１６にも基端部に出口２４を開口してお
り、この出口２４には、ベルトコンベヤ２５が連設して
あり、発酵槽１外に排出するようになっている。

また、上記主発酵槽１ａの上部には、堆肥化すべき素材
（例えば凍原処理場から排出される消化汚泥や余剰汚泥
に粗大有機物あるいは乾燥汚泥などを添加、混合したも
の）を仕込む投入口２６が設けられている。

上記間隙１４には、吸引パイプ２７が連通し、主発酵槽
１ａの上部および間隙１５には空気供給管２８および２
９が連通している。

なお、この空気供給管２８および２９にバルブを設は空
気供給量を調節するようにしてもよへ上記吸引パイプ２
７には、プロワ−３０に連通した凝縮器３１が連通して
おり、まだプロワ−３０は脱臭装置３２に連通している
。

一方空気供給管２８および２９には、プロワ−３３を介
して空気予熱器３４を経た高温空気および凍原処理場で
発生した悪臭を供給する悪臭供給管３５が連結はれてい
る。

なお、図示しないが、回転軸６には撹拌翼を装着して、
主発酵槽１ａ内を撹拌するようにしてもよく、また空気
の供給を、回転軸６を介して撹拌翼から撹拌と同時に行
うようにしてもよいものであるＯ このような構成では、投入口２６から主発酵槽１ａ内に
投入された素材は、モータ４により回転軸６を回転させ
て表面均平羽根７を回転式せることにより、主発酵槽１
ａ内にほぼ所定量、均平に仕込み、空気供給間２８から
高温空気、悪臭を供給し同時に吸引パイプ２７がら空気
を吸引する。

従って空気は、素材の表面から内部を通り、多孔板１２
の孔１２ａを通って吸引パイプ２７から排出させる。

素材の発酵は、空気の供給開始と同時に開始され、２〜
４日間滞留させた後、スクリューコンベヤ９により、後
発酵槽１ｂに送り込む。

後発酵槽１ｂは主発酵槽１ａの２倍の容積を有するので
、主発酵を終了した素材量の２倍収容できることになる
。

後発酵槽１ｂでも主発酵槽１ａと同様に表面均平羽根８
によって表面を均平にし、空気供給管２９から供給され
た空気は多孔板１３の孔１３ａから素材内に入り、表面
から吸引パイプ２７へと排出される。

後発酵槽１ｂには５〜８日間滞留させ、スクリューコン
ベヤ１６により出口２４を介してベルトコンベヤ２５に
もたらさね、槽外に排出されて二次発酵される。

吸引パイプ２７から排出された空気は、凝縮器３１によ
って水分を分離し、脱臭装置３２を通すこ・とによって
臭気を出さずに処理することができる。

このようにしてγ次発酵は、主発酵槽１ａと後発酵槽１
ｂに分けられているが、全体的には後発酵槽１ｂから排
出した分だけ主発酵槽１ａに素材を供給することによっ
て行なうことができる。

つまり、両発酵槽１ａ 、１ｂは常に満たをれた状態で
稼動されることになる。

そして、主発酵槽１ａからスクリューコンベヤ９によっ
て後発酵槽１６に送り出す際、素材は一回切返しを行わ
れることになる。

発酵槽１内の素材は、未発酵の生の部分はど酸素の消費
量が多い。

従って主発酵槽１ａと後発酵槽１ｂの上部はど多くの、
新しい空気を必要とする。

この発明の発酵槽１の構造では、主発酵槽１ａの素材の
層厚が、後発酵槽１ｂの層厚の１／２であり、また圧密
の度合も小さい。

従って、主発酵槽１ａは後発酵槽１ｂに較べて通気抵抗
が小さく、多量の空気を通すことができる。

次に、発酵槽１は、大型になればなるほど、均一に通気
することが難しく、従つが均一な発酵生成物を得ること
が困難であり、槽内で一部分に嫌気部分があっても強い
臭気を発生することになる。

この点も、本発明の発酵槽１では、主発酵後の素材をス
クリューコンベヤ９によって後発酵槽１ｂに移送する際
に切返すので生成物が嫌気状態のまま取出されることが
ない。

また、槽内の素材が二層に分れているだめ、それだけ圧
密烙れ難く、嫌気性の塊を生成する機会が少くなる。

発酵槽１内の素材の発酵熱による温度分布を調べると、
主発酵槽１ａと後発酵槽１ｂの間隙１４部分が最も温度
が高くなっている。

この部分の空気は、水蒸気の飽和、あるいはそれに近い
状態になっている。

この部分の空気を冷却することなく排出すれば、効率よ
く素材（主として汚泥）中の水分を排出させることがで
きる。

吸気（排気）を他の個所から行う場合には、一旦冷却さ
れるため、そこで水分が一次凝縮され、スムーズに排出
されない。

上記発酵槽１は、第３図に示すように主発酵槽１ａと後
発酵槽１ｂとを別々に構成し、その間をコンベヤ３６で
連通させ、他は第１〜２図の実施例と同様にしてもよい
ものである。

この場合の両槽１ａと１ｂの容積割合を１：２に設定し
ておけばよく、主発酵を終了した素材をコンベヤ３６で
後発酵槽１ｂに移送する手間はかかるが、両槽の容積比
に準じて両槽の大きさを決定すればよいことになる。

また、このことにより、処理すべき素材量が多い場合に
は、両槽を適宜組合せて設置できる便利さもある。

悪臭供給管３５ば、深床処理場にバキューム車から投入
する投入口等で発生するもので、従来はこれを集めて焼
却炉に送って燃焼により脱臭処理を行っていたが、本発
明では一次発酵の素材を通すことにより、その発酵作用
の際、有機性の悪臭は分解きれ、無機性の悪臭は素材に
吸着して脱臭される。

従って、深床処理場の焼却炉を省略することが可能とな
る。

なお、発酵槽１に供給する空気は、素材の発酵を短時間
で効率よく行うために予熱器３４で予熱する。

また、主発酵槽１ａからの排気は、多量の湿気を含んで
いるので凝縮器３１で除湿してから排気するが、この排
気を第３図の実施例では発酵槽１ｂに供給すればよい。

この凝縮器３１の冷気は、後発酵槽１ｂへの供給空気と
して用い、従って、空気は予熱でれて後発酵槽１ｂに入
り、発酵効率を促進させる。

以上説明したように、本発明の堆肥製造装置によれば、
汚泥等を一次発酵させる発酵槽を、主発酵帯域と後発酵
帯域とに分け、その容積割合を１対２に構成し、また、
排出手段を設けたから、主発酵と後発酵とを遅滞なく連
続して能率よ〈実施することができる。

また、主発酵槽と後発酵槽に各別に空気を供給する手段
を設けたから、それぞれの発酵帯域に必要な空気量を調
節して供給することができ、最適条件で効率よく発酵を
促進させることができる。

でらに、発酵槽−＼の供給空気に、深床処理場などから
発生する臭気を添加するようにしたから、汚泥等の一次
発酵によって臭気が分解、吸着されて脱臭され、悪臭を
処理することができる、などの優れた効果を奏する。

なお本発明の装置は、上記実施例に限定さ−れるもので
なく、必要に応じて撹拌装置を装着させたり、他の装置
との組合せも可能にしだものであん

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す発酵槽の縦断側面図お
よびフローシートを示す側面図、第２図は第１図のＡ−
Ａ線に沿った断面図、第３図は他の実施例を示す発酵槽
の縦断側面図およびフローシートの側面図である。 １・・・・・・発酵槽、１ａ・・・・・・主発酵槽、１
ｂ・・・・・・後発酵槽、２・・・・・・蓋板、３・・
・・・・底板、４・・・・・・モータ、５・・・・・・
減速機、６・・・・・・回転軸、７，８・・・・・・表
面均平羽根、９・・・・・・スクリューコンベヤ、９ａ
・・・・・・樋、１０・・・・・・モータ、１１・・・
・・・減速機、１２，１３・・・・・・多孔板、１２ａ
・・・・・・孔、１４，１５・・・・・・間隙、１６・
・・・・・スクリューコンベヤ、１６ａ・・・・・・樋
、１７・・・・・・カバー、１８・・・・・・出口、１
９・・・・・・カバー、２０・・・・・・モータ、２１
・・・・・・減速機、２２・・・・・・モータ、２３・
・・・・・減速機、２４・・・・・・出口、２５・・・
・・・ベルトコンベヤ、２６・・・・・・投入口、２７
・・・・・・吸引バイブ、２８，２９・・・・・・空気
供給管、３０・・・・・・ブロワ−１３１・・・・・・
凝縮器、３２・・・・・・脱臭装置、３３・・・・・・
ブロワ−１３４・・・・・・空気予熱器、３５・・・・
・・悪臭供給管、３６・・・・・・コンベヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主として汚泥を素材としてこれを堆肥化するために
   一次発酵させるものにおいて、上記素材を収容する発酵
   槽を主発酵帯域と後発酵帯域とに分け、その容積割合を
   １対２に構成するとともに、上記両帯域には、各別に空
   気を供給する手段と、発酵済の素材を排出する手段とを
   設けたことを特徴とする堆肥製造装置。 ２ 主として汚泥を素材としてこれを堆肥化するために
   一次発酵させるものにおいて、上記素材を収容する発酵
   槽を主発酵帯域と後発酵帯域とに分け、上記発酵槽に空
   気を供給する手段を設け、上記空気に深床処理場などか
   ら発生する臭気を添加するようにしたことを特徴とする
   堆肥製造装置。