JPS6354676B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、下水処理場で発生する余剰汚泥等の
有機質汚泥を主原料とし発酵槽内に堆積させ通気
を行い好気性発酵させて堆肥化するコンポスト装
置に関する。

有機質汚泥の堆肥化処理は好気性微生物による
有機物の分解作用を利用するものであるから、汚
泥の通気性を良好として好気性状態を保つ必要が
あり、そのためには下水汚泥の水分調整および充
分な切返しによる未発酵部の形成の防止を計る必
要がある。

下水処理場から排出される脱水汚泥は尚80％前
後の水分を含み、そのままでは通気性がないの
で、通常は脱水汚泥にバーク（樹皮）、オガクズ、
モミガラ等の水分調整材を添加するか、あるいは
乾燥汚泥または発酵済の製品堆肥を添加して発酵
に適した水分率50〜60％に調整したのち、発酵槽
に投入し給排気を行つて堆肥化処理する。

しかし、水分調整材を使用する前者の場合に
は、繊維質のセルロース等の難分解性物質が堆肥
化原料に含まれることになるので、発酵期間が長
期にわたり、またこれらの水分調整材を安定して
入手することは困難である。一方、これらの水分
調整材を使用しない後者の場合は、発酵期間が短
かくしかも良質の製品堆肥が得られる利点がある
が、その反面この汚泥は発酵槽内で圧密を受けて
団塊状に固りやすく、通気性が悪化して発酵が不
均一となることが多い。

そのため発酵槽で汚泥の堆積層を高層にできな
いので、低い層高の多数段階の発酵槽とするが、
発酵槽面積を容量に対して大きくとつて層高を低
くする必要があつた。

本発明は水分率の高い汚泥の発酵堆肥化の前記
諸困難を解決するためになされたものであり、通
常上下２段の部分発酵槽からなり、各部分発酵槽
では中心のスクリユー型の掻上げ撹拌羽根および
周辺のレーキ型の中心掻寄せ撹拌羽根により循還
的切返しを効果的に行い、また各部分発酵槽の底
部を通常対称２群の回転式ダンパとし、ダンパは
空気の上向吹込手段を兼ね、各群毎に個別開閉
し、上段部分発酵槽内の材料を通常３回にわけて
落下させ、この反覆ダンプ式のぶちまけ落下およ
び下段でのならしにより全域的ひつくり返しの切
返しを行つて下段部分発酵槽で発酵を続行し完了
させるようにしたものである。すなわち、発酵槽
内汚泥に全域的撹拌混合により切返しを徹底させ
通気を均等化することにより好気性発酵による堆
肥化を有利条件のもとで遂行させる。

一般的には本発明汚泥堆肥化装置の構成は、有
機質汚泥を主原料として槽内に投入して堆積させ
下方から空気を吹込んで好気性発酵により堆肥化
する装置において、該装置を上下に重なる部分発
酵槽として構成し、部分発酵槽の中心に配設した
縦向回転軸上にスクリユー型の中心撹拌羽根およ
びその上部を放射状に延びる支腕から下方に延び
る周部撹拌羽根を設けて中心撹拌羽根は中心部の
堆積汚泥を上方向に掻上げるようにまた周部撹拌
羽根は周部の堆積汚泥を中心向に掻寄せるよう構
成するとともに、各段の部分発酵槽の底部には複
数分割群の空気吹込給気手段を兼ねる回転開閉ダ
ンパを設けて各分割群毎に個別開閉可能としたこ
とを特徴としている。

以下、本発明を添付図の実施例により具体的か
つ詳細に説明する。

添付図に示す本発明の堆肥化装置１は有機質汚
泥を主原料とし空気を吹込んで好気性発酵により
堆肥化することを目的とするものであり、原料を
投入して堆積させる槽はこの例では上下に重なる
２段の部分発酵槽２ａ，２ｂおよびその下方に接
続したホツパー状の製品貯留槽３からなる。槽の
上部には密閉ゲート４を有する原料投入口５が設
けられ、製品貯留槽３の下端には製品搬出装置６
が設けられている。槽の外面は保温材７で囲み発
酵熱の放散を防ぐ。

部分発酵槽２ａ，２ｂにはそれらの中心を通る
縦向回転軸８が配設され駆動装置９により１〜
3rpm程度の低速で回転駆動されるようになつて
いる。回転軸８上には部分発酵室２ａ，２ｂ毎に
スクリユー型の中心部撹拌羽根１０ａ，１０ｂが
設けられ、これらは中心部の堆積汚泥を上方向に
掻上げる。その上部に取付けられ放射状に延びる
例えば４本の支腕１１の先端および途中から周部
撹拌羽根１２ａ，１２ｂが設けられ部分発酵槽２
ａ，２ｂの底部に向つて延び、これらは周部の堆
積汚泥を概して中心向に掻寄せる。

部分発酵槽２ａ，２ｂの底部を構成する隔壁は
その大部分を列設された複数のそれぞれ給気管１
３を軸としてパワーシリンダ（図示せず）等によ
り旋転して開閉する落し戸式のダンパー１４が占
めるようにして構成する。ダンパー１４はこの例
では部分発酵槽毎に中心線対称の２群に配置さ
れ、各群の回転開閉ダンパー１４ａ，１４a′，１
４ｂ，１４b′は同群では同時開閉するが同段の両
群は互に独立して個別開閉可能とせられている。
各ダンパー１４は上面に多数の通気孔を穿設した
ボツクス状に形成されて発酵に必要な空気を吹込
む給気手段を兼ねており、ロータリジヨイント
（図示せず）から給気管１３を経てボツクス内に
流入した空気がその上位の部分発酵槽内の堆積汚
泥中に均一に分散されて通気するようになつてい
る。汚泥堆積層を通過した空気は汚泥の発酵過程
に生じた炭酸ガス、水蒸気、アンモニアガスとと
もに排出するため各部分発酵槽２ａ，２ｂの上部
に排気口１５ａ，１５ｂを設ける。

上記の実施例では周部撹拌羽根１２ａ，１２ｂ
は周部堆積汚泥を中心向に掻寄せるものとして、
平板を使用し進行方向に対して少し傾けて取付け
たもののように説明されている。

しかし支腕１１毎に取付角度を変えたり、逆方
向に傾けた短かい羽根部を付加して上層の汚泥を
外周方向に移動させるようにしてもよく、また羽
根１２ａ，１２ｂの傾きを上方と下方とで逆にし
て上層では外向きに下層では中心向に汚泥を移動
させるようにしたもの等、種々の変形を加えたも
のが採用できる。

本発明装置の作用を堆肥化操業方法の１例に従
つて説明すると、次のとおりである。

原料汚泥は脱水汚泥に発酵済汚泥を添加して水
分率50〜60％に調整したものを使用し投入口５か
ら上位部分発酵槽２ａ内に投入し撹拌羽根１０
ａ，１２ａを回転して１〜1.5ｍの均一層高にか
きならす。その所要時間は２〜５分の程度であ
る。続いて給気手段を兼ねる回転開閉ダンパー１
４ａ，１４a′から発酵に要する空気を供給する
と、堆積汚泥は発酵して発酵熱により数時間で温
度上昇を開始し約１日で約70℃のピーク温度に達
し、４日前後で約50℃まで降温する。この間撹拌
装置１０ａ，１２ａは連続運転の必要なく１日１
回５〜10分程度運転するだけでよい。

中心撹拌羽根１０ａは中心部の堆積汚泥を上方
向に掻き上げ、そのあとに生ずる空隙部に向つて
周部の堆積汚泥が移動しようとするため、周部撹
拌羽根１２ａはこの移動を助勢するだけでよく、
小動力で円滑に回動させることができ、また１回
転毎に周部堆積汚泥の異る部分を通過することに
なるので、効果的な切返しがなされ堆積汚泥各部
の通気の均一性が確保され、同時に汚泥層の掻き
ならしと圧密化の防止がなされる。周部撹拌羽根
の前記変形は上記諸作用に最適なように選ばれ
る。

前記の４日程度の上位部分発酵槽２ａでの発酵
期間が経過すると、ダンパー１４を開いて堆積汚
泥を下位部分発酵槽２ｂに落下移送する。

この場合、落下時の衝撃による汚泥の圧密化を
防止するため全量一時に落下させないようにする
必要がある。このため本発明では撹拌羽根１０
ａ，１２ａ，１０ｂ，１２ｂの運転を継続しなが
ら上位部分発酵槽２ａの底部の図示左側のダンパ
１４ａを開いて上位部分発酵槽２ａの汚泥の約1/
３量を落下させてダンパ１４ａを閉じ、次に図示
右側のダンパ１４ａを開いて約1/3量を落下させ、
最後に両側ダンパ１４ａ，１４a′を開いて残り1/
３量を掻き落し落下させ、３段階に分けて移送す
る。本発明装置はかかる段階的移送を可能とする
よう構成されている。この特異な移送操作によ
り、上位部分発酵槽２ａの左側、右側および中央
部に残る汚泥はそれぞれ概略的に下位部分発酵槽
２ｂの下層、中および上層を占めるようになり、
全域的ひつくり返しのばらまき式の切返しがなさ
れる。

下位部分発酵槽２ｂでは通気手段を兼ねるダン
パ１４ｂ，１４b′から通気を行つて発酵を続行す
るが、下位部分槽２ｂに移送された汚泥は前記の
分割移送によつて大規模な切返しを受けて好気性
菌の活動が再び活発化し汚泥の温度が70℃程度ま
で上昇する。約４日間の通気発酵により温度は約
50℃に降下し堆肥化汚泥は熟成され製品堆肥とす
る。

上記のようにして計８日間程度の２段階の発酵
熟成を行なつた堆肥化製品はダンパ１４ｂ，１４
b′を開いて製品貯管槽３に落下させ搬出装置６を
運転して随時槽外に取出す。

上記の操業例では、原料は脱水汚泥に発酵済堆
肥を添加して水分調整したものを代表例として説
明したが、本発明装置の機能上、堆積汚泥の層高
を高くすることができ、これに伴い発酵熱の蓄熱
効果が高くなるので、原料を広般に選定でき、例
えば脱水汚泥に乾燥汚泥を混合して水分調整した
もの、あるいは脱水汚泥だけをフリーズドライイ
ング等の低温乾燥により水分調整した原料等を有
利に採用できる。これらの場合に、上位部分発酵
槽２ａから下位部分発酵槽２ｂへの発酵過程汚泥
の移送時に、全量を落下させずに一部を残留させ
ることにより、その保有発酵熱を新に投入された
原料に伝達して好気性菌の活動を活発化して短時
間で発酵を開始させるようにすることができる。
部分発酵槽の段数は上記実施例のように２段に限
らず３段とし、またダンパの群数を２群に限らず
３群とし、さらにそれ以上として機能上の融通性
を増すことができるが、通常２段、２群で充分で
ある。

以上のように本発明によると、槽内堆積原料は
発酵全期間にわたる適切な切返しにより堆積全域
の良好な通気状態を保つことができるので、水分
調整材を使用しないでも短期間で徹底した発酵堆
肥化が可能となり、しかも原料の槽内堆積を高く
することができ、発酵槽の面積が少くて済み、特
に下位部分発酵槽への分割移送により汚泥の大規
模な切返しが行なわれるので撹拌装置を連続運転
しなくても発酵速度が不均一になることがなく、
発酵槽の段数を非常に多くする必要がない等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明の１実施例の汚泥堆肥化装置の
略示縦断側面図である。 １……堆肥化装置、２ａ，２ｂ……部分発酵
槽、３……製品貯留槽、４……密閉ゲート、５…
…原料投入口、６……製品搬出装置、７……保温
材、８……縦向回転軸、９……駆動装置、１０
ａ，１０ｂ……中心撹拌羽根、１１……支腕、１
２ａ，１２ｂ……周部撹拌羽根、１３……給気
管、１４，１４ａ，１４a′，１４ｂ，１４b′……
開閉ダンパ、１５ａ，１５ｂ……排気口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 有機質汚泥を主原料として槽内に投入して堆
   積させ下方から空気を吹込んで好気性発酵により
   堆肥化する装置において、該装置を上下に重なる
   部分発酵槽として構成し、部分発酵槽の中心に配
   設した縦向回転軸上にスクリユー型の中心部撹拌
   羽根およびその上部を放射状に延びる支腕から下
   方に延びる周部撹拌羽根を設けて中心撹拌羽根は
   中心部の堆積汚泥を上方向に掻き上げるようにま
   た周部撹拌羽根は周部の堆積汚泥を中心向に掻寄
   せるように構成するとともに、各段の部分発酵槽
   の底部には複数分割群の空気吹込給気手段を兼ね
   る回転開閉ダンパを設けて各分割群毎に個別開閉
   可能としたことを特徴とする有機質汚泥の堆肥化
   装置。