(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発酵菌を混合した有機性廃棄物に空気を供給して発酵を促進させる有機性廃棄物の発酵処理方法において、
前記空気に振動を与えながら発酵処理を行なうことを特徴とする、有機性廃棄物の発酵処理方法。
【請求項２】
前記空気に与える振動の周波数が２０Ｈｚ〜１ＭＨｚの範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の有機性廃棄物の発酵処理方法。
【請求項３】
発酵菌を混合した有機性廃棄物に空気を供給して発酵を促進させる有機性廃棄物の発酵処理装置において、
前記空気を供給する空気供給管に空気振動手段を設けたことを特徴とする、有機性廃棄物の発酵処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、食品工場、農業や林業から排出される植物性残渣、畜産業から排出される家畜排泄物、下水道処理場から排出される汚泥等の有機性廃棄物を、効率よく発酵分解処理して、短期間に特殊肥料や堆肥にする、有機性廃棄物の発酵処理方法および発酵処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品工場等から生じる植物性残渣や、畜産業によって生じる家畜の糞尿等の処理は、従来、長時間かけて堆肥化させて埋立処分や焼却処分がなされていた。しかし、これらの処分方法は、生活環境を害するばかりか公衆衛生を悪化させることから、環境保全を考慮した廃棄物処理の要求が強く要求されるようになっている。
【０００３】
このようなニーズの高まりから、近年、各方面で有機性廃棄物の発酵処理に関する技術の開発が行われるようになった。すなわち、有機性廃棄物を急速に発酵分解させるための強力な菌の開発、対象有機性廃棄物に最適な組み合わせ菌の開発、効率的な発酵装置の開発や、有機質物の成分を分析してその構成成分毎に分解したり、無害化したりする方法等が開発されている。
【０００４】
上述した有機性廃棄物の発酵処理方法の一例を、図２に示す発酵処理装置の構成図に基づいて説明する。
【０００５】
この有機性廃棄物の発酵処理装置は、混合装置２１と、一次発酵槽２２と、二次発酵槽２３および三次発酵槽２４とから構成されている。混合装置２１は、回収用の車両により搬入される畜糞、下水汚泥等や、食品工場から排出される植物性残渣等からなる有機性廃棄物を投入する廃棄物ホッパー２５と、有機性廃棄物の発酵を行うために必要な発酵菌を含む戻し材（以下、単に、戻し材という）を投入する戻し材ホッパー２６とを有しており、有機性廃棄物の種類や含有される水分量に応じて、戻し材の混合比率が変えられるようになっている。なお、戻し材としては、有機性廃棄物が発酵してできた有機性生成物の一部を使用する。
【０００６】
有機性廃棄物に所定の比率で戻し材が混合された混合材２７は、コンベアー２８により混合材置場２９に一時保管された後、ショベルローダーにより一次発酵槽２２に装入される。
【０００７】
一次発酵槽２２は、屋根を設けた発酵槽本体３０と、発酵槽本体３０内に装入された混合材２７に、床下から空気を供給する空気供給管３１と、空気供給管３１に空気を供給する空気供給ブロア３２と、発酵槽本体３０内の臭気を含む空気を回収する臭気回収管３３と、臭気回収管３３で回収された空気を再度空気供給管３１に供給する脱臭装置内蔵型の吸引ユニット３４とから構成されている。
【０００８】
混合材２７に空気が供給されることにより、混合材２７中の戻し材に含まれる発酵菌が増殖し、増殖した発酵菌により有機性廃棄物の発酵分解が促進され、温度が上昇することにより、混合材２７中の有機性廃棄物に含まれている水分が蒸発する。
【０００９】
有機性廃棄物の発酵に用いられる発酵菌は高温発酵型の菌を用いるのが好ましく、発酵により有機性廃棄物は６０℃以上の高温で発酵処理される。高温になることにより各種の病原体や線虫、雑菌および種子を死滅させることができる。また水分の蒸発を促進させる。
【００１０】
供給された空気は混合材２７を通過した後、前述のように大部分は臭気回収管３３により回収され、脱臭装置内蔵型の吸引ユニット３４によって再度空気供給管３１に供給され、残りは別に設けた脱臭装置（図示せず）を通過させて、大気中に放散される。このように発酵中に発生した臭気は脱臭装置により脱臭され、臭気が外部に漏れることがない。
【００１１】
次に、ある程度発酵が進行した混合材２７を一次発酵槽２２より取り出し、混合材２７を切り返して、二次発酵槽２３に装入する。
【００１２】
二次発酵槽２３の構成は、上述した一次発酵槽２２の構成と基本的には同じであるので詳細説明は省略するが、一次発酵槽２２で混合材２７の水分が蒸発し、体積が小さくなっているので、二次発酵槽２３の発酵槽本体は小さくなっている。
【００１３】
二次発酵槽２３において有機性廃棄物の発酵がさらに進行し、発酵がほぼ完了した有機性生成物２７ａは、三次発酵槽２４に装入される。三次発酵槽２４は、有機性生成物２７ａを製品として出荷したり、前述した戻し材として使用したりするまでの保管場所であるが、この間に更に熟成が進行するように、一次発酵槽２２や二次発酵槽２３と同様に、空気供給管３１や空気供給ブロア３２を備えている。なお、発酵槽本体３０は、臭気が発生しないため屋根は設けられていない。
【００１４】
三次発酵槽２４で保管される有機性生成物２７ａは、出荷時に取り出され、ふるい分離機（図示せず）により、一定粒度以下の粒状のものにふるい分けられて、計量された後、袋詰めにされ、肥料や家畜の飼料用として出荷される。ふるい分けられた塊状のものは、必要により砕いて再度発酵槽に装入する。
【００１５】
有機性生成物２７ａは有機分が分解されて低分子化されており、有機質肥料として有用である。また、有用な微生物を含んでいるので農業用微生物資材や水処理用微生物資材に用いられる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の有機性廃棄物の発酵処理方法には、次のような問題点があった。
【００１７】
有機性廃棄物の発酵を促進させるための空気は、発酵槽本体３０の床面に埋設されている空気供給管３１の複数の吹出し口から供給される。空気供給管３１は、発酵が均等に行なわれるように、発酵槽本体３０内に複数本配管されているが、数メートルの高さに堆積された有機性廃棄物の下方から空気が供給されるため、空気が有機性廃棄物のすみずみまで均等に行きわたらない。また、有機性廃棄物に含有される水分は、均等に分布しない。
【００１８】
その結果として、発酵槽本体３０内で好気性の発酵菌の繁殖や分解活動に必要な空気や水分が不足する個所ができ、これにより発酵菌の繁殖が阻害され嫌気性の腐敗菌が繁殖し、また、水分が均等に分布していなので、良質の肥料や飼料が得られないことがある。
【００１９】
従って、この発明は、上述した従来技術の問題点を解消するためになされたものであり、発酵槽内のいずれの場所にも、空気を供給することができると共に、水分を均一に分布させることができるので、良質の肥料や飼料を得ることのできる、有機性廃棄物の発酵処理方法および発酵処理装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る第一の有機性廃棄物の発酵処理方法は、発酵菌を混合した有機性廃棄物に空気を供給して発酵を促進させる有機性廃棄物の発酵処理方法において、前記空気に振動を与えながら発酵処理を行なうものである。
【００２１】
また、前記空気に与える振動の周波数が２０Ｈｚ〜１ＭＨｚの範囲内であるものである。
【００２２】
また、この発明に係る第一の有機性廃棄物の発酵処理装置は、発酵菌を混合した有機性廃棄物に空気を供給して発酵を促進させるようにした有機性廃棄物の発酵処理装置において、前記空気を供給する空気配管に、空気振動手段を設けたものである。
【００２３】
この発明に係る第一の有機性廃棄物の発酵処理方法においては、発酵を促進させる空気に振動を与えながら発酵処理を行なうので、空気の振動が有機性廃棄物に伝達され、有機性廃棄物の中に空気を通過させることのできる無数の通路ができる。
【００２４】
これにより、発酵に必要とされる通風量が確保され、発酵菌に十分な空気を供給することができるので、発酵菌の繁殖と分解活動が安定して行なわれ、嫌気性の腐敗菌の繁殖が抑制される。その結果、発酵槽内のあらゆる個所で、有機性廃棄物の発酵が均等に促進され、肥料や飼料等有用な発酵生成物の生成が安定して進行する。
【００２５】
また、空気が十分に供給されるとともに、振動が与えられるので、好気性の発酵菌の活動、繁殖が活性化する。その結果、生成される発酵生成物の有用成分量が増大し、肥料や飼料の品質が向上する。
【００２６】
また、振動を与えることにより、有機性廃棄物中の水分が均等に分布しやすく、発酵を促進し均等に行なうことができ、生成される発酵生成物の含水率を均等にできる。
【００２７】
空気に与える振動の周波数を、２０Ｈｚ〜１ＭＨｚの範囲内としたのは、周波数が２０Ｈｚ未満であると、低周波障害が発生し、周波数が１ＭＨｚを超えると、有機性廃棄物がほとんど振動せず効果がなく、設備や作業環境に不具合が生じるからである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００３２】
図１は、この発明の有機性廃棄物の発酵処理装置を示す概略断面図である。
【００３３】
図において、１は、有機性廃棄物、２は、発酵槽、３は、多数の空気噴射口（図示せず）を有する空気供給管、４は、送風機、５は、臭気排出管、６は、臭気戻し管、７は、加振機、８は、前記空気噴射口から噴射される空気である。
【００３４】
有機性廃棄物１の発酵処理においては、発酵菌を混合した有機性廃棄物１を発酵槽２内に装入し、発酵槽２の床２ａ下に埋設した空気供給管３の空気噴射口から空気８を供給して、発酵を促進させる。
【００３５】
発酵の進行に伴って、発酵槽２内には有機性廃棄物１から臭気が発生する。発生した臭気の一部分は、臭気排出管５により、脱臭装置（図示せず）に送られ、脱臭された後、大気中に放散される。
【００３６】
臭気の残りの大部分は、臭気戻し管６により脱臭装置を内蔵した送風機４に送られ、脱臭された後、再び空気供給管３を経て、発酵槽２内に循環供給される。なお、空気供給管３に空気加熱手段を設けて、送風機４から送られてくる常温の空気を加熱して温風にしてもよい。
【００３７】
また、空気供給管３には、空気振動手段としての加振機７が設けられており、空気８に振動を与えるようになっている。加振機７は、既存のものでよく、例えば、次のようなものを使用すればよい。
（１）スピ−カ
コーンを電気的に振動させ、空気振動を発生させる。
（２）ダイヤフラム
シリンダ内にダイヤフラムを内装させ、ダイヤフラムをバネの力とソレノイドの電磁力とを利用して往復動させることにより、空気振動を発生させる。
（３）振動モータによる加振機構
（４）電磁マグネットで加振板を往復動させる機構
（５）吸気と排気を弁操作により繰り返す機構
【００３８】
加振機７により、空気供給管３を介して空気８に振動を与えると、空気８の振動が有機性廃棄物１に伝達され、有機性廃棄物１の中に空気８を通過させることのできる無数の通路が形成される。
【００３９】
これにより、発酵に必要とされる通風量が確保され、発酵菌に十分な空気を供給することができるので、発酵菌の繁殖と分解活動が安定して行なわれると共に、嫌気性の腐敗菌の繁殖が抑制される。その結果、発酵槽２内のあらゆる個所で、有機性廃棄物１の発酵が均等に促進され、肥料や飼料等有用な発酵生成物の生成が安定して進行する。
【００４０】
また、空気が十分に供給されると共に、振動が与えられるので、好気性の発酵菌の活動、繁殖が活性化する。その結果、生成される発酵生成物の有用成分量が増大し、肥料や飼料の品質が向上する。
【００４１】
また、振動を与えることにより、有機性廃棄物１中の水分が均等に浸透し、発酵を活性化し、均等に行なうことができ、生成される発酵生成物の含水率を均等にできる。
【００４２】
空気に与える振動の周波数は、２０Ｈｚ〜１ＭＨｚの範囲内が好ましい。周波数が２０Ｈｚ未満であると、低周波障害が発生し、一方、周波数が１ＭＨｚを超えると、有機性廃棄物がほとんど振動せず効果がなく、設備や作業環境に不具合が生じるからである。
【００４３】
空気に与える振動の振動圧は２デシベル〜１２０デシベルが好ましい。振動圧が２デシベル未満であると、振動による効果が少なく、一方、振動圧が１２０デシベルを超えると、設備や作業環境に不具合が生じるため好ましくない。
【００４４】
また、空気に振動を与える代わりに、発酵槽に加振機構を設けて有機性廃棄物に振動を与えるようにしてもよい。加振機構は、例えば、振動モータによって振動発生させ振動伝達材により有機性廃棄物全体に振動を伝達するような機構を用いることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、以下のような有用な効果がもたらされる。
【００４６】
（１）発酵槽内のあらゆる個所で、有機性廃棄物の発酵が均等に促進されるので、肥料や飼料等、有用な発酵生成物の生成が安定して進行する。
【００４７】
（２）空気が十分に供給されると共に、振動が与えられるので、好気性の発酵菌の活動、繁殖が活性化し、且つ、嫌気性の腐敗菌の繁殖が抑制される。その結果、生成される発酵生成物の有用成分量が増大し、肥料や飼料の品質が向上する。
【００４８】
（３）振動を与えることにより、有機性廃棄物中の水分が均等に浸透しやすく、生成される発酵生成物の含水率を適正なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の有機性廃棄物の発酵処理装置を示す概略断面図である。
【図２】従来の有機性廃棄物の発酵処理装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１：有機性廃棄物
２：発酵槽
３：空気供給管
４：送風機
５：臭気排出管
６：臭気戻し管
７：加振機
８：空気
【図１】
0003600216.tif 000002
【図２】
0003600216.tif 000003