JPS646153B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有機質廃棄物、特に下水汚泥、し尿汚
泥、畜糞、都市ゴミ等を好気性発酵して、これを
堆肥化する装置に関するものである。

従来、これら有機質廃棄物の処理処分法とし
て、投棄、埋立、乾燥、焼却等が単独あるいは組
合せて行なわれているが、前２者の場合は、悪
臭、不衛生、処分地の不足等の問題があり、又後
２者の場合は、燃料に要する費用、排ガス公害等
の問題がある。これらに代る有効な処理処分法と
して好気性発酵による堆肥化が注目されつつあ
る。

又、一方農業において近年、化学肥料の施用量
の増大に伴ない、農地の地力低下が問題となつて
おり、この対策としても堆肥の効用が大きく見直
されている。堆肥はこれまでも農家の自給用とし
てごく小規模に製造され、又連続堆肥製造装置も
古くから製作されており、近年においても各種の
装置が提案されてはいるが、未だに次記の様に満
足の得られるものはないのが現状である。

ここで例をあげてこれまで提案されている装置
の問題点を記すならば、先ず、ロータリーキルン
式のものについては、キルンの回転のための動力
費が大きくかかり、又原料が団子状になり易く、
更には大型化に限度がある等の欠点を有する。横
型スクープ式のものについては、据付所要面積が
大きくなることやその型状から臭気対策が困難で
ある等の欠点を有する。竪型充填槽式は堆肥化物
の堆積高さが高くなることにより、圧密状態とな
り、通気が良好な状態で行なわれにくく、又高湿
度空気が低温部を通過することによる水分凝縮の
発生等の欠点を有する。竪型多段式は、各段毎に
空間を有するため容積効率が悪く、機構が複雑で
ある欠点を有する。又発酵槽内で原料の切り返え
しや移送を行なう回転軸を有する方式において回
転軸が板状羽根付又は歯車状である場合には、回
転抵抗が大きく動力費が更に大きくなる欠点も有
している。

本発明は、これら従来の堆肥化装置の欠点を改
善し、わずかな動力で効果的に良好な発酵反応を
遂行させることのできる装置を提供するものであ
り、その要旨とするところは、頂部に原料投入口
と、底部に製品排出手段とを具備する発酵槽内で
有機質廃棄物を好気性発酵させ堆肥化する装置に
おいて、上記発酵槽内部に軸の長手方向所定間隔
位置に多数のピンを水平方向及び上方向に突設し
た回転軸を水平に複数隣設して並設し、且つ、上
記回転軸の真下に下方が開口した断面が山形状の
給排気管を平行して付設したことからなる棚を上
下に多段に設けたことを特徴とする堆肥化装置で
ある。次に本発明による装置の１実施例を示す。
第１図は発酵槽の正断面図、第２図は第１図の側
断面図、第３図は本発明を適用した一例の系統
図、第４図はピン付回転軸、第５図は山形状給排
気管の一例図である。

第１図から第３図において１は竪形矩形体の発
酵槽で、外壁は図示しないが保温材により保温さ
れ壁面からの放熱を防止している。２は頂部に設
けた原料の投入口、３は発酵槽１の発酵室で内部
には多数のピン１５を有する回転軸４を水平に複
数隣設して並設された棚が、上下に複数段設けて
ある。上記回転軸４に設けたピン１５は、回転軸
４の長手方向の所定間隔位置に水平方向及び上方
向の三方向に突設されている。上記回転軸４は発
酵槽１の壁に設けてある軸受に支えられており、
又回転軸４の一端は槽壁を貫通し、図示しない揺
動装置に接続されている。発酵室３の内部には上
記回転軸４の他に、給気用及び排気用の下方が開
口した断面が山形状の給排気管５が回転軸４の直
下に平行して付設されている。各給排気管５の凹
部で形成される空間部と発酵槽３の外部は給排気
導管６で連通され、当該給排気導管６の他端は
各々押込送風機１３吸引送風機１４に接続し堆肥
化空気の給気及び排気が行なえるようになつてい
る。尚、発酵室３の最上部空間部にも給排気導管
６が設けられており、又図示しないがレベル均一
装置も設置されている。更に、発酵室３の底部に
は製品排出手段である排出スクリユー７が回転軸
４と同軸方向に一基又は複数基設けてある。８は
廃棄物貯槽、９は物性改良材の貯槽、１０は製品
をリサイクル使用するための製品貯槽、１１は廃
棄物、物性改良材及びリサイクル製品を混合する
混合機、１２は製品貯槽である。又発酵槽投入原
料及び製品の移送はコンベアによつてなされる。
第４図はピン付回転軸４の２つの実施例を示し、
何れも回転軸４が揺動しない時にはピン１５及び
回転軸４の間隔の間を原料が洩れ落ちないように
設計されている。イは平面図、ロは断面図であ
る。第５図は断面が山形状の給排気管５の２つの
実施例を示した。以上説明した如き構成の装置に
おいて有機質廃棄物の堆肥化を行なうには、まず
有機質廃棄物に必要に応じて通気性改善、水分調
整等のため、オガクズ、イネワラ、木材チツプ等
の物性改良材を加え、又これも必要に応じて本装
置が稼動中に本装置より排出される製品の一部を
水分調整、PH調整及び菌体接種用として加え、こ
れらを混合し発酵槽投入原料とする。尚、上記添
加物の要、不要、種類、混合量等は有機質廃棄物
の種類や性状等により異なり、又都市ごみのよう
な場合には、発酵槽投入以前にガラス、金属等の
選別工程や粉砕工程が必要となる。調整された発
酵槽投入原料は供給コンベアにより発酵槽１の頂
部に開口した原料投入口２から発酵室３内に投入
され、表面のレベルを均一にならされる。投入さ
れた原料はピン付回転軸４の部分で撹拌切り返し
を受けながら順次ピストンフローのかたちで発酵
室３内を下方へ移動し、10〜14日目に排出スクリ
ユー７上に到達し、製品として槽外へ排出され
る。堆肥化用空気は適宜位置の給排気導管６より
発酵室３内の山形状給排気管５の凹空間部及び発
酵室３上部空間部へと導入され、そこより原料中
を上方あるいは下方へ流れ別の適宜位置の山形状
給排気管５の凹空間部から給排気導管６に導出さ
れた槽外へ排出される。

通常運転時の発酵槽１内における原料の移動を
詳細に説明したものが第６図である。これは第２
図を簡略化したものであり、本図におけるNo.１〜
No.５は多段に設置したピン付の回転軸４を示す。
先ず、第６図の５の状態で堆肥化された製品は発
酵室最下部の排出スクリユーにより所定量槽外に
排出する。（第６図の１）、この時No.１ピン付回転
軸より上の原料はピン間にブリツジを形成し、下
方に落下移動しないでNo.１ピン付回転軸の下に排
出製品分の空間部ができる。次いでNo.１ピン付回
転軸を揺動させると原料は前記空間部に落下し、
これを満たす。この時No.２ピン付回転軸より上の
原料はピン間にブリツジを形成し、下方に落下移
動しないのでNo.２ピン付回転軸の下に空間部がで
きる。（第６図の２）、上記と同様にしてNo.２ピン
付回転軸の揺動（第６図の３）、No.３ピン付回転
軸の揺動（図省略）、No.４ピン付回転軸の揺動
（図省略）、No.５ピン付回転軸の揺動（第６図の
４）と順次行なつた後、発酵槽の頂部投入口より
投入原料を投入し、レベルを均一にならして一連
の操作は終了する。（第６図の５）。この一連の操
作は常時行なうものではなく、１日あるいは複数
日に１回あるいは複数回行なうもので、通常は第
６図の５の状態で堆肥化が行なわれる。尚、山形
状の給排気管はこれらの操作の妨げにならないよ
うに、回転軸の直下に付設され且つ常にその凹部
には空間が確保されている。第７図にピン付回転
軸４の揺動の模様を示した。図示の動作を１回又
は複数回油圧シリンダー又は空気圧シリンダー等
の揺動装置を用いて行なう。上記のようにして有
機質廃棄物の堆肥化を行なえばきわめて効率的に
短時間で終了する。

以上説明した構成、作用を有する本発明は次の
効果を有する。

(イ) ピン付回転軸の効果で確実なピストンフロー
が実現でき、原料の移動量及び原料の処理量は
発酵槽下部に設置した定量移送可能な排出スク
リユーで決定できるので安定した定量的処理が
可能である。

(ロ) 発酵室内における原料の移動はピン付回転軸
の揺動をきつかけとして原料が自然落下するこ
とによつて行なわれるので、大きな動力を必要
としない。

(ハ) 原料移動時以外の通常運転時は、発酵室最上
部及び給排気管凹部以外に空間部なく原料が充
填されているため容積効率が大きく、又ピン付
回転軸によつて原料が各々保持されている状態
であるので圧密現象も起らない。

(ニ) ピン付回転軸の揺動でピンによつてもたらさ
れる撹拌切り返しの効果が大きい。

(ホ) 山形状の給排気管は通常用いられている多孔
散気管等のように目詰りの恐れが全くなく、又
給排気に要する動力も少なくできる。

(ヘ) 給排気管を発酵槽の適宜位置に適宜段数を自
在に設置でき且つ最上段においては堆積した低
温の未発酵原料中を下段からの発酵熱で発生し
た水分含量の多い空気が通過して水分が凝縮し
ないように下向流で通気するため、効率の良い
水分除去、通気量の制御等が容気にできる。

以上説明したように、本発明の装置はピン付の
回転軸と山形状の給排気管を巧みに組み合せて効
果的に良好な発酵反応を行うことのできる装置で
あり、堆肥化装置としてきわめて合理的なもので
ある。尚、本発明の装置は上記実施例に限定され
るものではなく、必要に応じて発酵槽内に設けら
れた回転軸の段数を増減させたり、発酵槽を円筒
型にしたり、発酵槽に供給する空気を予熱した
り、又他の装置と組み合わせたりすることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す発酵槽の正断
面図、第２図は第１図の側断面図、第３図は本発
明を適用した実施例の系統図、第４図はピン付回
転軸の平面図と断面図、第５図は断面が山形状の
給排気管の平面図と断面図、第６図は発酵槽内に
おける原料の移動の状態を示した図、第７図はピ
ン付回転軸の揺動を示した図である。 １；発酵槽、２；原料投入口、３；発酵室、
４；ピン付の回転軸、５；山形状の給排気管、
６；給排気導管、７；排出スクリユー、８；廃棄
物貯槽、９；物性改良材貯槽、１０；リサイクル
用製品貯槽、１１；混合槽、１２；製品貯槽、１
３；押込送風機、１４；吸引送風機、１５；ピ
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 頂部に原料投入口と、底部に製品排出手段と
   を具備する竪型の発酵槽内で有機質廃棄物を好気
   性発酵させ堆肥化する装置において、上記発酵槽
   内部に軸の長手方向所定間隔位置に多数のピンを
   水平方向及び上方向に突設した回転軸を水平に複
   数隣設して並設し、且つ、上記回転軸の真下に下
   方が開口した断面が山形状の給排気管を平行して
   付設したことからなる棚を上下に多段に設けたこ
   とを特徴とする堆肥化装置。