(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物を乾燥して造粒することにより、含水率４５〜７０％でかつ粒径０．５〜５ｃｍの有機性廃棄物の粒状物を作製する造粒乾燥機と、
有機性廃棄物の粒状物を受入れて発酵させる発酵槽と、
造粒乾燥機の上流側に設けられ、有機性廃棄物を受入れ混合する混合槽と、
この混合槽に脱臭菌を供給する脱臭菌供給装置とを備え、
脱臭菌供給装置は有機性廃棄物の粒状物の一部を受入れる受入口を有することを特徴とする有機性廃棄物の発酵装置。
【請求項２】
有機性廃棄物を乾燥して造粒することにより、含水率４５〜７０％でかつ粒径０．５〜５ｃｍの有機性廃棄物の粒状物を作製する造粒乾燥機と、
有機性廃棄物の粒状物を受入れて発酵させる発酵槽と、
造粒乾燥機の上流側に設けられ、有機性廃棄物を受入れ混合する混合槽と、
この混合槽に脱臭菌を供給する脱臭菌供給装置とを備え、
発酵槽に排ガスラインを設けるとともに、この排ガスラインに排ガス中の臭気濃度を検知する臭気検知器を設け、
この臭気検知器からの信号に基づいて脱臭菌供給装置からの脱臭菌供給量を調整する臭気制御装置を設けたことを特徴とする有機性廃棄物の発酵装置。
【請求項３】
造粒乾燥機の上流側に設けられ、有機性廃棄物を受入れ貯留する貯留槽を更に備え、
発酵槽内に噴霧器を設けるとともに、この噴霧器と貯留槽との間に、貯留槽内で有機性廃棄物から脱離した脱離液を噴霧器側へ導く水供給ラインを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機性廃棄物の発酵装置。
【請求項４】
造粒乾燥機および発酵槽の各々に排ガスラインを設けるとともに、発酵槽に空気供給ラインを設け、この空気供給ラインと、造粒乾燥機の排ガスラインおよび発酵槽の排ガスラインとの間に熱交換器を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機性廃棄物の発酵装置。
【請求項５】
有機性廃棄物を乾燥して造粒することにより、含水率４５〜７０％でかつ粒径０．５〜５ｃｍの有機性廃棄物の粒状物を作製する造粒乾燥機と、
有機性廃棄物の粒状物を受入れて発酵させる発酵槽とを備え、
発酵槽内に噴霧器および含水率検知器を設けるとともに、この噴霧器にポンプを有する水供給ラインを接続し、
含水率検知器からの信号に基づいてポンプの水量を調整する水量制御装置を設け、
造粒乾燥機および発酵槽の各々に排ガスラインを設け、これら排ガスラインをドレンタンクに接続し、
ドレンタンクを水供給ラインに連結したことを特徴とする有機性廃棄物の発酵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃棄物の発酵処理に適した有機性廃棄物の発酵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より下水汚泥に代表される有機性廃棄物の多くは、脱水後焼却、埋め立てされてきた。しかし、処分場用地の不足のため、処理費用が高くなってきている。また、埋め立て、海上投棄は地球環境保全上ふさわしい方法とはいえない。
【０００３】
多くの有機性廃棄物は、生物体を含むため、バイオマス資源として再利用が可能であり、その一方法として有機性廃棄物を発酵させるコンポスト化が、近年注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機性廃棄物のコンポスト化には、以下のような問題がある。すなわち、有機性廃棄物のコンポスト化の際には、原料の含水率を、微生物活性が最高となる６０％付近に調整するために、水分調整材を加える必要がある。水分調整材の主なものは、モミガラ、オガクズ、樹皮などであるが、これら水分調整材は、生物分解が困難なセルロースを主体としているため、コンポスト化に要する時間が非常に長くなる。そのため、コンポスト化を行なう発酵装置の大型化につながってしまう。また、水分調整材は入手困難となりつつあり、コストの増大につながっている。
【０００５】
これらの欠点を解決するコンポスト化方法として、近年、有機性廃棄物を脱水して加熱乾燥後、好気性菌を植菌し、発酵を行なう発酵装置が考案されている。この発酵装置では、有機性廃棄物を加熱乾燥する際、コンポスト化に有用な微生物を殺菌してしまうため、上述のように好気性菌の植菌を行なっている。
【０００６】
しかしながら、このような好気性菌の植菌はコスト高などの問題を含んでいる。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、水分調整材を用いることなく、かつ好気性菌の植菌を不溶とすることができる有機性廃棄物の発酵装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機性廃棄物を乾燥して造粒することにより、含水率４５〜７０％でかつ粒径０．５〜５ｃｍの有機性廃棄物の粒状物を作製する造粒乾燥機と、有機性廃棄物の粒状物を受入れて発酵させる発酵槽と、造粒乾燥機の上流側に設けられ、有機性廃棄物を受入れ混合する混合槽と、この混合槽に脱臭菌を供給する脱臭菌供給装置とを備え、脱臭菌供給装置は有機性廃棄物の粒状物の一部を受入れる受入口を有することを特徴とする有機性廃棄物の発酵装置である。
本発明は、有機性廃棄物を乾燥して造粒することにより、含水率４５〜７０％でかつ粒径０．５〜５ｃｍの有機性廃棄物の粒状物を作製する造粒乾燥機と、有機性廃棄物の粒状物を受入れて発酵させる発酵槽と、造粒乾燥機の上流側に設けられ、有機性廃棄物を受入れ混合する混合槽と、この混合槽に脱臭菌を供給する脱臭菌供給装置とを備え、発酵槽に排ガスラインを設けるとともに、この排ガスラインに排ガス中の臭気濃度を検知する臭気検知器を設け、この臭気検知器からの信号に基づいて脱臭菌供給装置からの脱臭菌供給量を調整する臭気制御装置を設けたことを特徴とする有機性廃棄物の発酵装置である。
本発明は、有機性廃棄物を乾燥して造粒することにより、含水率４５〜７０％でかつ粒径０．５〜５ｃｍの有機性廃棄物の粒状物を作製する造粒乾燥機と、有機性廃棄物の粒状物を受入れて発酵させる発酵槽とを備え、発酵槽内に噴霧器および含水率検知器を設けるとともに、この噴霧器にポンプを有する水供給ラインを接続し、含水率検知器からの信号に基づいてポンプの水量を調整する水量制御装置を設け、造粒乾燥機および発酵槽の各々に排ガスラインを設け、これら排ガスラインをドレンタンクに接続し、ドレンタンクを水供給ラインに連結したことを特徴とする有機性廃棄物の発酵装置である。
【０００９】
本発明によれば、水分調整材を用いることなく、かつ好気性菌の植菌を行なうことなく、良好かつ迅速な発酵反応を行なって有用なコンポスト製品を効率良く製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置について説明する。
【００１１】
図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示す図である。図１において、本発明による有機性廃棄物の発酵装置１０は、有機性廃棄物を乾燥して造粒することにより有機性廃棄物の粒状物に作製する造粒乾燥機１１と、有機性廃棄物の粒状物を受入れて発酵させる発酵槽１２とを備えている。このうち発酵槽１２にはブロア１４を有する空気供給ライン１３が接続され、さらに発酵槽１２には排ガスライン１５が接続されている。
【００１２】
また、造粒乾燥機１１により作製される有機性廃棄物の粒状物１は、含水率が４５〜７０％でかつ粒径は０．５〜５ｃｍとなっている。この場合、粒状物の粒径は１〜３ｃｍの範囲であることが好ましい。
【００１３】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。図１において、先ず、下水汚泥等の有機性廃棄物が造粒乾燥機１１内に供給され、この造粒乾燥機１１内において有機性廃棄物が乾燥して有機性廃棄物の粒状物１が作製される。
【００１４】
この場合、造粒乾燥機１１としては、例えば公知の薄膜乾燥機を用いられる。この乾燥機１１への投入汚泥の流量や含水量、加熱温度等を変化させることにより、有機性廃棄物の粒状物１を、その含水率が４５〜７０％、その粒径が０．５〜５ｃｍ、好ましくは１〜３ｃｍとなるよう調整することができる。
【００１５】
続いて有機性廃棄物の粒状物１は、発酵槽１２内に供給され、この発酵槽１２内において発酵する。この間、発酵槽１２内に空気供給ライン１３から空気が供給され、発酵槽１２内の排ガスは排ガスライン１５から排出される。
【００１６】
このように有機性廃棄物の粒状物１を発酵槽１２内で発酵させることにより、粒状物１からコンポスト製品２を作製することができる。
【００１７】
次に、本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置を比較例１、２と比較した場合について述べる。
【００１８】
比較例１は含水率６０％でかつモミガラ等の水分調整材を含む有機性廃棄物を発酵させた場合の例を示し、比較例２は含水率６０％でかつ好気性菌を植菌した有機性廃棄物を発酵させた場合の例を示す。次に本発明と比較例１、２の発酵条件を下表に示す。
0003655040.tif 000002
また、上記本発明、比較例１、２における反応時間に対する発酵温度を図２に示す。
【００１９】
図２に示すように、比較例１は、水分調整材を用いているため、発酵槽の単位容積当りの易分解性物質量が少なくなっている。また発酵熱の発生が少なくなり、微生物活性が低く、かつ反応時間が長くなっている。
【００２０】
また、比較例２は、好気性菌を植菌しているため、反応の立上りが速くなり、また、水分調整材を用いていないので、反応の完結も速くなっている。
【００２１】
これに対して本発明によれば、植菌を行っていないけれども、速やかに反応が開始され、かつ、水分調整材を用いていないので、反応の完結も速い。植菌をしなくても反応開始が比較例２と同等なのは、有機性廃棄物を０．５〜５ｃｍ程度に造粒乾燥しているために、粒状物の中心部分でも良好に発酵反応が生じるためと考えられる。
【００２２】
このように本発明によれば、水分調整材を用いることなく、かつ、植菌を行うことなく、良好かつ迅速な発酵反応によりコンポスト製品を得ることができる。
【００２３】
次に図３により本発明の第２の実施形態について説明する。図３に示す第２の実施の形態は造粒乾燥機１１の上流側に、有機性廃棄物を受入れ混合する混合槽１８と、この混合槽１８に脱臭菌を供給する脱臭菌供給装置１９とを設けたものであり、他は図１および図２に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００２４】
図３において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２５】
図３に示すように、有機性廃棄物を混合する混合槽１８に脱臭菌を供給することにより、粒状物１に脱臭菌を含ませることができる。このため粒状物１を発酵槽１２内で発酵させた場合に、発酵槽１２から排ガスライン１５を経て排出される排ガス中の臭気を低く抑えることができる。
【００２６】
次に図４により本発明の第３の実施の形態について説明する。図４に示す第３の実施の形態は、脱臭菌供給装置１９に有機性廃棄物の粒状物１の一部を受入れる受入口１９ａを設けたものであり、他は図３に示す第２の実施の形態と略同一である。
【００２７】
図４において、図３に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２８】
図４に示すように、有機性廃棄物の粒状物１の一部を受入口１９ａから脱臭菌供給装置１９に投入することにより、粒状物１を培養基材として用いて脱臭菌を適切に培養することができる。
【００２９】
次に図５により本発明の第４の実施の形態について説明する。図５に示す第４の実施の形態は、排ガスライン１５に臭気検知器１６を設けるとともに、この臭気検知器１６に臭気供給装置１９からの臭気菌の供給量を調整する臭気制御装置２０を設けたものであり、他は図３に示す第２の実施の形態と略同一である。
【００３０】
図５において、図３に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３１】
図５に示すように、発酵槽１２から排ガスライン１５を経て排出される排ガス中の臭気が、臭気検知器１６により検知される。臭気検知器１６からの信号が臭気制御装置２０へ送られ、この臭気制御装置２０によって臭気菌供給装置１９からの臭気菌の供給量が調整される。このため排ガスライン１５から排出される排ガス中の臭気を、所定の値になるよう調整することができる。
【００３２】
次に図６により、本発明の第５の実施の形態について説明する。図６に示す第５の実施の形態は、造粒乾燥機１１の上流側に有機性廃棄物を受入れて貯留する貯留槽２１を設けるとともに、発酵槽１２内に噴霧器２２を設け、この噴霧器２２と貯留槽２１との間をポンプ２３ａを有する水供給ライン２３で接続したものであり、他は図１および図２に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００３３】
図６において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
図６に示すように、造粒乾燥機１１の上流側に有機性廃棄物を受入れて貯留する貯留槽２１が設けられており、この貯留槽２１内に有機性廃棄物が投入されると、貯留槽２１内で有機性廃棄物から脱離する脱離液２１ａが発生する。この脱離液２１ａは、ポンプ２３ａによって水供給ライン２３を経て発酵槽１２内の噴霧器２２に達する。その後、脱離液２１ａは、噴霧器２２から発酵槽１２内に噴霧される。
【００３５】
本実施の形態によれば、有機性廃棄物から生じる脱離液の有効利用を図ることができる。
【００３６】
次に図７により、本発明の第６の実施の形態について説明する。図７に示す第６の実施の形態は、造粒乾燥機１１に排ガスライン２５を設けるとともに、この排ガスライン２５を発酵乾燥機１１の排ガスライン１５と合流させ、この合流した排ガスライン３０に第１熱交換器２７を接続させたものである。また空気供給ライン１４に第２熱交換器２８が接続され、第１熱交換器２７と第２熱交換器２８とが熱媒体ライン２９によって連結されており、他は図１および図２に示す第１の実施の形態と同一である。
【００３７】
図７において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３８】
図７に示すように、発酵槽１２からの排ガスと造粒乾燥機１１からの排ガスは、各々排ガスライン１５，２５を経て合流した排ガスライン３０内に入る。合流した排ガスライン３０内の排ガスは、その後第１熱交換器２７において熱媒体ライン２９内の熱媒体を加熱する。熱媒体ライン２９内の熱媒体は、その後第２熱交換器２８において、空気供給ライン１４内の空気を加熱し、加熱された空気は発酵槽１２内に送られて有機性廃棄物の発酵反応に寄与する。
【００３９】
次に図８により、本発明の第７の実施の形態について説明する。第７の実施の形態は、発酵槽１２内に噴霧器２２および含水率検知器３２を設けるとともに、この噴霧器２２にポンプ２３ａを有する水供給ライン２３を接続したものであり、他は図１および図２に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００４０】
図８において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４１】
図８に示すように、含水率検知器３２には、含水率検知器３２によって検知した含水率に基づいてポンプ２３ａの水量を制御する水量制御装置３１が接続されている。含水率検知器３２によって発酵槽１２内の含水率が検出されると、この含水率に基づいて水量制御装置３１がポンプ２３ａの水量を制御して噴霧器２２からの噴霧量を調整する。このため発酵槽１２内を略一定の含水率に保つことができる。
【００４２】
次に図９により、本発明の第８の実施の形態について説明する。第８の実施の形態は造粒乾燥機１１に排ガスライン２５を接続するとともに、この排ガスライン２５を発酵槽１２からの排ガスライン１５に合流させ、合流した排ガスライン３０にドレンタンク３３を接続したものであり、他は図８に示す第７の実施の形態と略同一である。
【００４３】
図９において、図８に示す第７の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４４】
図９に示すように、造粒乾燥機１１からの排ガスライン２５は、発酵槽１２からの排ガスライン１５に合流して合流した排ガスライン３０となり、合流した排ガスライン３０は第１熱交換器２７を経てドレンタンク３３に連結されている。また空気供給ライン１４には第２熱交換器２８が接続され、第１熱交換器２７と第２熱交換器２８とが熱媒体ライン２９によって連結されている。
【００４５】
またドレンタンク３３には、ポンプ２３ａを有する水供給ライン２３が接続され、この水供給ライン２３は噴霧器２２に接続されている。
【００４６】
図９に示すように、造粒乾燥機１１と発酵槽１２から生じる排ガスは、各々排ガスライン２５および排ガスライン１５を経て合流した排ガスライン３０に入る。排ガスライン３０内の排ガスは、その後第１熱交換器２７において熱媒体ライン２９内の熱媒体を加熱し、熱媒体ライン２９内の熱媒体は次に第２熱交換器２８において空気供給ライン１４内の空気を加熱する。加熱された空気供給ライン１４内の空気は、発酵槽１２内に入り発酵反応に寄与する。
【００４７】
一方、第１熱交換器２７において熱媒体ライン２９内の熱媒体を加熱した排ガスライン３０内の排ガスは、ドレンとなってドレンタンク３３内に回収される。ドレンタンク３３内のドレンは、次にポンプ２３ａによって水供給ライン２３を経て噴霧器２２に達し、噴霧器２２から発酵槽１２内に噴霧される。この場合、含水率検知器３２によって発酵槽１２内の含水率が検知され、含水率検知器３２からの信号に基づいて水量制御装置３１によってポンプ２３ａが制御される。このため発酵槽１２内の含水率は一定に保たれる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば水分調整材を用いることなく、かつ好気性菌の植菌を行なうことなく、良好かつ迅速な発酵反応を行なって、有用なコンポスト製品を効率良く製造することができる。このため大量のコンポスト製品を安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置の第１の実施の形態を示す図。
【図２】本発明の反応時間と発酵温度の関係を示す図。
【図３】本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置の第２の実施の形態を示す図。
【図４】本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置の第３の実施の形態を示す図。
【図５】本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置の第４の実施の形態を示す図。
【図６】本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置の第５の実施の形態を示す図。
【図７】本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置の第６の実施の形態を示す図。
【図８】本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置の第７の実施の形態を示す図。
【図９】本発明による有機性廃棄物の発酵方法および発酵装置の第８の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１０  有機性廃棄物の発酵装置
１１  造粒乾燥機
１２  発酵器
１３  空気供給ライン
１５  排ガスライン
１８  混合槽
１９  脱臭菌供給装置
２０  臭気制御装置
２１  貯留槽
２２  噴霧器
２３  水供給ライン
２３ａ  ポンプ
２５  排ガスライン
２７  第１熱交換器
２８  第２熱交換器
２９  熱媒体ライン
３１  水量制御装置
３３  ドレンタンク
【図１】
0003655040.tif 000003
【図２】
0003655040.tif 000004
【図３】
0003655040.tif 000005
【図４】
0003655040.tif 000006
【図５】
0003655040.tif 000007
【図６】
0003655040.tif 000008
【図７】
0003655040.tif 000009
【図８】
0003655040.tif 000010
【図９】
0003655040.tif 000011