(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つの側面を備え上部が開放された箱状の発酵槽と、
前記発酵槽内に収容された有機性廃棄物を攪拌する攪拌手段と、
前記発酵槽における一側面の上端側部位に切り欠き形成され、所定の高さで有機性廃棄物をオーバーフローさせて溢出させる排出口と、
前記排出口が形成された一側面以外の側面の上端側部位に切り欠き形成された流入口と、他の有機性廃棄物処理ユニットと連結可能な連結手段とを備え、
前記連結手段で前記他の有機性廃棄物処理ユニットと連結されると、前記流入口が形成された側面の上端側部位と前記他の有機性廃棄物処理ユニットにおける排出口が形成された一側面の上端側部位とが密着されるとともに、前記流入口が前記他の有機性廃棄物処理ユニットの排出口と同一の位置で重なり、隣接する前記他の有機性廃棄物処理ユニットの排出口から溢出した有機性廃棄物を前記流入口から前記発酵槽内に直接流入させる有機性廃棄物処理ユニットが複数直列に連結され、
当該直列に連結された有機性廃棄物処理ユニットの上方に、さらに直列に連結された前記有機性廃棄物処理ユニットが配置されており、
前記上方に直列に配置された有機性廃棄物処理ユニットのうち最も下流側の有機性廃棄物処理ユニットの端面が、前記下方に直列に配置された有機性廃棄物処理ユニットのうち最も上流側の有機性廃棄物処理ユニットの中央部付近の直上位置となるように配置されたことを特徴とする有機性廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記攪拌手段は、前記ユニット毎の発酵槽内に配設された回転軸と、該回転軸に突設された攪拌棒と、前記有機性廃棄物処理ユニット毎に前記回転軸を回転させる駆動手段とを備え、
前記駆動手段は、回転駆動力を発生するモータと減速ギヤセットとを密封したギヤドモータとされ、前記ギヤドモータが駆動すると前記回転軸が回転し前記攪拌棒により前記発酵槽内の有機性廃棄物を攪拌させることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記攪拌手段は、前記発酵槽内に配設された回転軸と、該回転軸に突設された攪拌棒とを備え、前記回転軸は、複数の前記有機性廃棄物処理ユニットにおいて共通で使用されることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃棄物処理装置に係り、詳しくは、有機性廃棄物処理ユニットを組み合わせることで目的に合った有機性廃棄物処理装置を構成することができる有機性廃棄物処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生ごみ、生分解性プラスチックを始めとする有機性廃棄物の処理において、微生物を活用した有機性廃棄物処理装置が利用されている。この微生物を用いた有機性廃棄物処理装置では、有機物を微生物を利用することで二酸化炭素、水、無機物に分解して処理するため、基本的に省資源・無公害の処理方法であり、多量の化石燃料の消費やダイオキシンの発生を伴わずに生ごみを処理することができる。このような微生物を用いた有機性廃棄物処理装置では処理量にあわせた装置を用いることで適切な処理が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、事業を行うユーザによって処理される有機性廃棄物の量は事業規模の拡大に伴って増加することが多く、処理量が少なく且つ将来的な事業規模の拡大が不明な段階で過剰な遊休設備を所有することはできないという問題があった。
また、処理量の増加に合わせてそれまで設置されていた装置を処分して、新たな装置を設置し直すことは極めて煩雑であるとともに、資源の無駄遣いとなり経済的な負担も大きいという問題もあった。
さらに、複数の発酵槽を備えた大型の装置では、発酵の促進のために攪拌手段により有機性廃棄物が攪拌され、またこの攪拌手段により有機性廃棄物が運搬されるが、攪拌手段の一部が故障した場合には、装置全体の処理が停止し、次々発生する有機性廃棄物の処理が滞留してしまうという問題もあった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するものであり、有機性廃棄物の処理量に応じてフレキシブルな対応が可能で、かつ装置のメンテナンスも容易かつ迅速に行える有機性廃棄物処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置では、４つの側面を備え上部が開放された箱状の発酵槽と、前記発酵槽内に収容された有機性廃棄物を攪拌する攪拌手段と、前記発酵槽における一側面の上端側部位に切り欠き形成され、所定の高さで有機性廃棄物をオーバーフローさせて溢出させる排出口と、前記排出口が形成された一側面以外の側面の上端側部位に切り欠き形成された流入口と、他の有機性廃棄物処理ユニットと連結可能な連結手段とを備え、前記連結手段で前記他の有機性廃棄物処理ユニットと連結されると、前記流入口が形成された側面の上端側部位と前記他の有機性廃棄物処理ユニットにおける排出口が形成された一側面の上端側部位とが密着されるとともに、前記流入口が前記他の有機性廃棄物処理ユニットの排出口と同一の位置で重なり、隣接する前記他の有機性廃棄物処理ユニットの排出口から溢出した有機性廃棄物を前記流入口から前記発酵槽内に直接流入させる有機性廃棄物処理ユニットが複数直列に連結され、当該直列に連結された有機性廃棄物処理ユニットの上方に、さらに直列に連結された前記有機性廃棄物処理ユニットが配置されており、前記上方に直列に配置された有機性廃棄物処理ユニットのうち最も下流側の有機性廃棄物処理ユニットの端面が、前記下方に直列に配置された有機性廃棄物処理ユニットのうち最も上流側の有機性廃棄物処理ユニットの中央部付近の直上位置となるように配置されたことを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の有機性廃棄物処理装置では、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置の構成に加え、前記攪拌手段は、前記ユニット毎の発酵槽内に配設された回転軸と、該回転軸に突設された攪拌棒と、前記有機性廃棄物処理ユニット毎に前記回転軸を回転させる駆動手段とを備え、前記駆動手段は、回転駆動力を発生するモータと減速ギヤセットとを密封したギヤドモータとされ、前記ギヤドモータが駆動すると前記回転軸が回転し前記攪拌棒により前記発酵槽内の有機性廃棄物を攪拌させることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の有機性廃棄物処理装置では、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置の構成に加え、前記攪拌手段は、前記発酵槽内に配設された回転軸と、該回転軸に突設された攪拌棒とを備え、前記回転軸は、複数の前記有機性廃棄物処理ユニットにおいて共通で使用されることを要旨とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した実施の形態である有機性廃棄物処理装置５を図１〜図７に従って説明する。本実施の形態では、有機性廃棄物の一例として、飲食店などの食物の残滓である生ごみを例に説明する。図１は、有機性廃棄物処理装置を構成する有機性廃棄物処理ユニット（以下適宜ユニットと略記する。）１の斜視図である。図上矢印Ｆ側を前面側とする。
【００１５】
有機性廃棄物処理ユニット１には、内部中空で上部が開放され、底部が半割円筒状の曲面からなる概ね上下反転したかまぼこ形に形成された箱状の発酵槽１１が備えられる。発酵槽１１は、図１のＡ−Ａ線に沿った部分の断面がＵの字形で下方に円弧状の底部を有する。また、これと垂直なＢ−Ｂ線に沿った部分の断面では、上部が開放したコの字形である。また、水平断面は長方形である。
【００１６】
発酵槽１１の左右に配置された対面する側板１１ａ、側板１１ｂのそれぞれの下部周縁部の弧の中心部分に配置された軸受け部１３ａ、１３ｂに回転軸１２が配設され枢支される。回転軸１２の一端は、側板１１ｂを貫通して発酵槽１１の外部に突出される。側板１１ｂの回転軸１２の突出部分には、ギヤドモータ１４が配設されて、回転軸１２を駆動して回転させる。ギヤドモータ１４は、モータと減速ギヤセットが密封容器に入っており、埃など異物による回転異常を起こしにくく構成されている。また、ユニット毎にギヤドモータ１４を備えているため、ユニットの追加に際して、電源さえ配線すれば、直ちに連結して使用できる。
【００１７】
回転軸１２の両端からおよそ１／３の位置には、それぞれ攪拌棒１５ａ、１５ｂが、回転軸１２に直交するように突設される。この攪拌棒１５ａ、１５ｂは、回転軸１２の軸方向から見て１８０°対向する位置に設けられる。回転軸１２が回転すると、攪拌棒１５ａ、１５ｂが発酵槽１１内の有機性廃棄物を攪拌する。このとき、攪拌棒１５ａ、１５ｂの先端部の軌跡は、発酵槽１１の底面部１１ｃに沿うように移動する。従って、発酵槽１１内の底部の有機性廃棄物も攪拌棒１５ａ、１５ｂにより漏れなく攪拌される。
【００１８】
発酵槽１１の前面部１１ｄの上端部は切り欠かれて排出口１６が形成されている。このため発酵槽１１内に有機性廃棄物が投入され一定量以上になると、攪拌棒１５ａ、１５ｂにより攪拌されて移動している有機性廃棄物が排出口１６の水平に切り欠かれた下端からオーバーフローして溢出する。
【００１９】
発酵槽１１の前面側上部の両端部には、他のユニットと連結するための連結手段を構成する連結孔１７ａ〜１７ｄが穿設されている。また同様に右側面上部の両端部には連結孔１７ｅ〜１７ｈが穿設されている。連結孔１７は、他のユニットの連結孔と連通させてボルト１８（図５参照）が貫通可能で、貫通させたボルト１８の先端にナット１９を螺合させて緊締する。本実施の形態では各ユニットの連結孔とボルト１８、ナット１９により連結手段が構成される。
【００２０】
ここで、図２は、本発明の有機性廃棄物処理ユニットの他の態様である有機性廃棄物処理ユニット（以下適宜ユニットと略記）２を示す図である。ユニット２は、ユニット１と概ね同一の形態であるが、背面側に流入口２８を備える点で異なる。流入口２８は、ユニット１と連結した場合に、その排出口１６（図１参照）と同一の位置で重なるように配置、形成されている。ユニット２では、攪拌棒２５ａ、２５ｂが二点鎖線で示す矢印方向に回転し、有機性廃棄物を攪拌しながら流動させ、流入口２８から矢印方向に順次流入した有機性廃棄物が一定以上になると、排出口２６から排出させる。
【００２１】
図３は、他の態様の有機性廃棄物処理ユニット（以下適宜ユニットと略記）３を示す図である。ユニット３は、ユニット１，２と同様な構成であるが、背面側に流入口３８と、右側面側に排出口３６を有する。図４は、また他の態様の有機性廃棄物処理ユニット（以下適宜ユニットと略記）４を示す図である。ユニット４は、ユニット１〜３と同様な構成であるが左側面に流入口４８と、背面側に排出口４６を有する。また、ギヤドモータ４４の取り付け位置と、ギヤドモータ４４による回転軸４２の駆動方向がユニット１〜３とは逆になっている。そして、図４に示すようにユニット４の有機性廃棄物は、背面方向に排出される。
【００２２】
ユニット１〜４は例示であって、ユニット１〜４以外にも、流入口、排出口を前面、背面、右側面、左側面に配置し、ギヤドモータ１４等の配置、その駆動方向を変えることで種々のパターンを構成できる。
【００２３】
ここで、ユニット１とユニット２を例に、ユニット同士の連結を説明する。図５は、連結されたユニット１とユニット２の断面図である。まず、ユニット１の前面上部右側の連結孔１７ａ、１７ｂとユニット２の連結孔２７ａ、２７ｂをそれぞれ連通させて、ここにボルト１８を挿入しユニット１の連結孔１７ａ、１７ｂとユニット２の連結孔２７ａ、２７ｂを貫通させる。そのボルト１８の先端にナット１９を螺合し、緊締する。同様に左側の連結孔１７ｃ、１７ｄ（図１参照）もボルト１８、ナット１９により固定する。このようにユニット１とユニット２を密着させて連結すると、ユニット１の排出口１６と、ユニット２の流入口２８の開口位置が一致する。
【００２４】
このように連結されたユニット１、ユニット２では、ユニット１に一次発酵槽６（図６参照）から有機性廃棄物が投入されて発酵槽１１に蓄積され、排出口１６の下端よりも多くなったときには、排出口１６から溢出し、ユニット２の流入口２８からユニット２の発酵槽２１に流入する。そして、ユニット２の発酵槽２１に蓄積された有機性廃棄物の量が多くなりユニット２の流出口２６から溢れ出すと、隣接するユニットに溢出する。このようにして、有機性廃棄物は順次隣接するユニットに移動していき、最終的に外部に排出される。
【００２５】
図６は、このように連結されたユニット１及びユニット２から構成された有機性廃棄物処理装置５を示す。ここには、一次発酵槽６が配設されている。図７は一次発酵槽６を示す図である。一次発酵槽６は、内部中空の上部の半径が大きな、逆円錐台形状の本体６１が備えられ、その上部に蓋部６２が上部を密封している。本体６１は断熱材を内部に備え、内部は高い保温力を有している。本体６１内部には回転軸６３が中心部に鉛直方向に配設され、本体６１の下部中心からは回転軸６３の下部が延設され、その下端にギヤ部６４が設けられる。ギヤ部６４にはモータ６５から駆動力が与えられ、回転軸６３を回転させる。
【００２６】
本体６１の上部の前面側には、パイプ状の排出口６６が水平に突設される。この排出口６６にはソレノイドを備えたナイフゲート６７が設けられ、本体６１内からの有機性廃棄物が排出口６６から排出されるのを制御している。ソレノイドには、これを駆動する電源が接続され、図示しないコントロールパネルで制御される。コントロールパネルでナイフゲート６７を開放すると本体６１内部の有機性廃棄物がユニット１に流入する。
【００２７】
本体６１内部は、中空であって、その中心に回転軸６３が鉛直に配置され、上下端が図示しないベアリングを備えた軸受に回転可能に支持されている。この回転軸６３はモータ６５によりギヤ部６４を介して５０〜１５０回転／毎分程度で回転駆動される。ここで、生ごみ等の有機性廃棄物を、蓋部６２を開放して本体６１内に投入する。そして、蓋部６２を被せ、図示しないロック装置で固定して、図示しないコントロールパネルでモータ６５に電圧を印加して駆動する。そうすると回転軸６３が回転する。回転軸６３には、攪拌羽６８が設けられる。この攪拌羽６８は迎角が付けられて内部の有機性廃棄物を破断、攪拌する。そのため本体６１内部の有機性廃棄物は上下方向に激しく攪拌され、粉砕され乾燥される。
【００２８】
攪拌羽６８は、その先端部が本体部６１に沿うように直線的に設けられ、回転軸６３により平面視半時計回りに回転される。攪拌手段がこのように構成されるため、攪拌羽６８が回転軸６３を中心に回転されると、本体６１内に貯留された生ごみをすくい上げるように攪拌し、且つ遠心力で有機性廃棄物を周方向に飛ばす。周方向に飛散した有機性廃棄物は本体６１内の内壁を伝って下方に落下し、再び攪拌羽６８で攪拌される。
【００２９】
本実施の形態の攪拌手段では、モータ６５により回転された攪拌羽６８により、生ごみがすくい上げられるように攪拌されるため、生ごみの混合とともに生ごみ中に多量の空気を送り込むことができる。そのため、好気性の微生物による発酵を促進しより多くの呼吸熱を発生させることができる。また、攪拌羽６８により摩擦熱が生じ、生ごみの温度を上昇させる。さらに、波動熱による発熱も生じ、これらが相俟って密閉された本体６１内の有機性廃棄物の温度を上昇させる。
【００３０】
このように攪拌羽６８の働きで温度が上昇された有機性廃棄物は、内容物、菌床の種類によるが、例えば９０分程度で一次発酵が完了する。一次発酵が完了したら、ソレノイドを操作してナイフゲート６７を開放する。そうすると、攪拌羽６８により水分が低下した有機性廃棄物が遠心力で排出口６６から排出される。ここで、排出口６６は、本体６１の上部に設けられているため、ナイフゲート６７を開放しても本体６１内に所定量の有機性廃棄物が残存する。この有機性廃棄物には微生物が残存するため、次に有機性廃棄物を一次発酵槽６に投入したときの菌床となる。
【００３１】
次に、本実施の形態の菌床について説明する。一般に消滅型の廃棄物処理装置では、生ごみとともに菌床を使用する。ここで「菌床」とは、微生物が働きやすいようにした分解基材に微生物が付着したもので、空気が混入しやすい例えばオガクズのようなものが一般に使用される。この菌床の内部で炭素・酸素・水素・窒素から構成される有機性廃棄物中が二酸化炭素と水、アンモニア等の低分子のものに分解され、理論的には無機質以外は完全消滅させるものである。
【００３２】
本実施の形態では、菌床として一般にホームセンターやスーパーにおいて販売されている有機性廃棄物処理器用のバイオ基材、具体的には、例えば有限会社アースラブ・ニッポン製のアースラブ等を好適に用いることができる。なお、消滅型の有機性廃棄物処理方法には土壌微生物を利用したものがあるが、この場合でも処理は可能であるが、分解により処理水が生じたり残滓が生じる。一方動物の腸内微生物が作り出す酵素・代謝物質を使った生物系分解方式では加温等のエネルギーをかけずに体温的環境で略完全に分解させることができる。そのため菌床としては生物系分解方式の菌床が望ましい。
【００３３】
以下この生物系分解方式による菌床であるアースラブを説明すると、酵素代謝液を分解基材としてのオガクズに混合して使用する。この酵素代謝液の中には、Ｐｓｅｕｄｅｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、Ｐｓｅｕｄｅｍｏｎａｓ  Ｓｔｕｔｚｅｒｉ、Ｓｅｒｒｔｉａ  ｌｉｇｕｅｆａｃｉｅｎｔ、Ｓｅｒｒｔｉａｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ、Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｎａｓｍａｌｔｏｐｈｉｌｉａ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ等の微生物が特定されているが、分解過程で産出される消化酵素の生産過程等は十分には解析されていない。また、上述の酵素代謝液のアミノ酸組成は、総アミノ酸含有量が１７２０μｇ／ｍｌ、ホスホセリン１５．８５μｇ／ｍｌ、ホスホエタノールアミン４．８２μｇ／ｍｌ、ウレア１３６．７５μｇ／ｍｌ、シスチン１１．８８μｇ／ｍｌ、アンモニア１４４９．９５μｇ／ｍｌ、カルニチン１．９９μｇ／ｍｌ（ＨｉｔａｃｈｉＬ−８５００：生態分析カラムにて９８年１２月２９日分析大阪府立大学）であった。
【００３４】
以下、本実施の形態の廃棄物処理装置５の使用について説明する。まず予め生ごみとこの菌床を１：１で混合し一次発酵槽６の蓋部６２を開放して上部から本体６１内に投入する。本実施の形態では、例えば、一次発酵槽５に一回あたり質量６０ｋｇの生ごみと同じく質量６０ｋｇの菌床を混合して投入する。生ごみの種類にもよるが、通常含水率が５０〜６０％程度で、およそ８６リットルの体積があり、全体で１７２リットル程度の量となる。
【００３５】
一次発酵は、まず糸状菌による糖分、アミノ酸等の分解から開始される。糸状菌は自然界のどこにでも存在する真菌類で、増殖速度が速いが、呼吸熱を発生し４０度以上では分解能力下がる。このように温度が上昇してきた次の段階では、放線菌を中心とする高温菌が増殖する。放線菌などの高温菌は高温に強く、糸状菌では分解できなかったセルロースやセミセルロースを分解する。このとき呼吸熱だけでも６０度以上になる。本実施の形態では、攪拌羽６８により空気を積極的に混入することで呼吸熱の発生を促進し、さらに摩擦熱及び波動熱を生じるさせるため、極めて高温の状態を保つことができる。また、密閉された一次発酵槽６では、さらに保温効果が高いので生じた熱を逃がさないため高温の状態を保持することができる。
【００３６】
本実施の形態では、外気温２０℃において、一次発酵槽６における温度変化は、投入時には約２８℃、３０分後には約６０℃、６０分後には約７８℃、９０分後には約１００℃を越えた。なお、温度上昇については、生ごみの含水率、生ごみの成分、菌床の微生物の状態等条件を特定しがたいのであるが、自然の状態の高温菌による発酵における温度上昇が６０℃程度であることと比較すれば、何の加温装置も用いず、わずか９０分の間に顕著に温度が上昇していることは、本実施形態の一次発酵槽６の作り出した環境が温度上昇の要因であることは明らかである。
【００３７】
ここで、低温殺菌（ｐａｓｔｅｕｒｉｚａｔｉｏｎ）の理論によれば、弱い菌では４５℃・３０分間、強い菌でも６５℃・３０分間の加熱により死滅させることができ、６０〜７０℃で、３０〜６０分間加熱すれば芽胞を除くほとんどの感染性、病原性の細菌を死滅させることができることが知られている。従って、本実施の形態では、一次発酵槽６における上記実験結果のような温度上昇によれば細菌のほとんどが死滅する。従って、焼却処理によらずとも、微生物による発酵熱により生分解性樹脂から構成された使い捨てオムツなど医療機関における感染性の生ごみ等も安全に処理することができる。特に、この過程では抗生物質を生成する微生物が多く、この抗生物質により有害微生物や病原菌を死滅させるため、より安全な処理が可能となる。
【００３８】
また、一次発酵槽６での処理は、上述のように高熱で処理をおこなうため発生したアンモニア（ＮＨ３）は気体となって発散するため。このため脱臭装置で脱臭でき、さらに亜硝酸菌により硝酸体（  ＮＨＯ３）は強制還元により水と窒素に分離され消滅する。
【００３９】
この一次発酵では、およそ９０分で質量１２０ｋｇが１０％程度減少して１０８ｋｇになる。なお、菌床自体はほとんど減少しないので、生ごみ自体の質量の減少率はおよそ２０％となる。また、体積も概ね１７２リットル程度から１０％減容して、１５４リットル程度に減容する。
【００４０】
一次発酵槽６に投入後、通常９０分経過後に、ナイフゲート６７を開放して、一次発酵が完了した生ごみを排出口６６から二次発酵槽のユニット１に排出させる。
【００４１】
次に、ユニット１での二次発酵が行われる。ここで、二次発酵について説明する。一次発酵槽５における放線菌を中心とする高温菌による分解がすすみ分解する物質が減少すると、放線菌等の高温菌の増殖が低下し、温度が低下する。次の段階として、細菌（バクテリア）により、分解して柔らかくなったセルロースやセミセルロースなどの繊維組織をさらに分解する。また、両性消化菌によって酸化と還元の相互発酵をし、有機物を水と二酸化炭素と窒素に分離し無機化する。一般に、放線菌などの分解に比較して長い時間が必要となる。本実施の形態の廃棄物処理装置５では、この段階の発酵を、前の段階の発酵と分離してそれぞれ最適な方法により効率的に処理するため、全体として投入から消滅までの時間を極めて短時間にしている。
【００４２】
微生物によりアンモニア、アミン類、アルデヒド等の有機物を効率よく分解するためには、一定の密度や温度が必要である。そのためにはある程度堆積させて有機性廃棄物の自重に由来する圧力を発生させたり、厚みによる保温効果を生じさせることが必要で、内容物や菌床により異なるが、一般には４０〜６０ｃｍ以上が望ましいとされている。あまり高さが低いと、十分な密度や温度が達成できない。そこで、本実施の形態では、二次発酵槽全体を、ユニットに分割することで、有機性廃棄物が少量の場合であっても、有機性廃棄物を二次発酵槽全体に広げさせないようにして堆積させるようにし、圧力及び保温効果を上げている。そのため、別途加温することもなく、攪拌するのみで効率のよい発酵を達成している。
【００４３】
具体的には、外気温２０℃であれば、最初に投入されるユニット１においては概ね５５℃±１０℃、２つめのユニット２ａ、３つめのユニット２ｂにおいては概ね５５℃±１０℃、最終のユニット２ｃにおいては概ね４０℃±１０℃の温度を維持する。
【００４４】
ユニット１での二次発酵が終了すると、次の一次発酵が完了した有機性廃棄物が一次発酵槽６から投入される。そして所定量以上の有機性廃棄物が投入されるとユニット１内の発酵槽１１内の有機性廃棄物が排出口１６から溢出して、ユニット２ａの流入口２８からユニット２ａの発酵槽２１に流入する。そして、ユニット２ａにおける二次発酵が進行する。同様に、ユニット２ｂ、２ｃでの二次発酵が進行し、ユニット２ｃ内が満杯になると、排出口２６から外部に排出され処理が完了する。
【００４５】
有機性廃棄物処理装置５の処理により、最初に投入したおよそ６０ｋｇ、８６リットルの生ごみは、およそ１．５ｋｇ、２リットルとなり、質量の減少率は９７．５％となる。つまり、略消滅してしまうことになる。一方、菌床に関しては、若干の減少はあるが、そのまま次の生ごみと混合して一次発酵槽６若しくはユニット１に再投入が可能である。なお、各発酵段階で働く微生物についてはすべて休眠状態で維持されており、それぞれの発酵段階で再び増殖して所定の発酵を行う。そのため、基本的に菌床の再利用が可能で、極めて長期間、菌床の交換は必要がない。
【００４６】
本実施の形態の有機性廃棄物処理ユニット１、２、有機性廃棄物処理装置５では、以下のような効果がある。ユニット１、２は、連結手段であるボルト１８，ナット１９，連結孔１７，２７等により自由に連結でき、処理量に応じた有機性廃棄物処理装置とすることができる。このため、発生する有機性廃棄物の量に応じて無駄のない有機性廃棄物処理装置にすることができるという効果がある。
【００４７】
また、有機性廃棄物処理装置５を構成する各ユニットは、自由に着脱することが可能であり、且つ、ギヤドモータ１４等も各ユニットに備えられていることから、故障などをした場合でも、故障したユニットだけを外し、代わりのユニットを用いることで、有機性廃棄物処理装置５全体の処理を続行することができるという効果がある。
【００４８】
さらに、事業所などにおいて処理すべき有機性廃棄物の量が増加した時には、例えばユニット１とユニット２ａの間に、新たなユニット２を挿入、追加することで有機性廃棄物処理装置の収容量を容易に増加させることができるという効果がある。
【００４９】
また、一次発酵槽６（図７）では、上部に投入口を備えた発酵槽本体６１と、攪拌羽６８を備えた回転軸６３が鉛直方向に配置された攪拌手段と、発酵槽本体６１に所定量の有機性廃棄物を残存可能に設けられたナイフゲート６７を有した排出口６６を本体６１の上部に備えたため、菌床が常に一定量本体６１内に残存する。そのため、新たに有機性廃棄物を投入するときに菌床を同時に投入する必要がないという効果がある。
【００５０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の有機性廃棄物処理ユニット及び有機性廃棄物処理装置の他の実施の形態について有機性廃棄物処理装置８により説明する。ここで図８は有機性廃棄物処理装置８を示す図である。
【００５１】
有機性廃棄物処理装置８に備えられた一次発酵槽７では、有機性廃棄物を本体７１内に投入するとき、菌床を混入して投入する。この菌床は、二次発酵槽から最終的に排出されたものを用いることができる。本体７１内で一次発酵された有機性廃棄物は、図示を省略したナイフゲートが開放されることにより本体７１下部に設けられた排出口７６から排出される。このため、本体７１内には、有機性廃棄物は残存せず、本体７１の容量を有効に使用することができ、スペース効率を高くすることができる。
【００５２】
二次発酵槽は、４台のユニットが直列に２列連結されて構成されている。先ず、一次発酵槽７の下にユニット１（図１）が配置される。この正面側にユニット２ｄ、ユニット２ｅ（図２）が連結される。さらにユニット３（図３）が連結される。ユニット３は、排出口が正面からみて右手方向に設けられ、ここにユニット４（図４）が連結される。ユニット４の背面側にユニット２ｆ、ユニット２ｇ、ユニット２ｈが連結される。このとき、左右に隣接するユニット１とユニット２ｈ、ユニット２ｄとユニット２ｇ、ユニット２ｅとユニット２ｆも連結手段で連結される。
【００５３】
このとき、ユニット１、２ｄ、２ｅ、３、４、２ｆ、２ｇの排出口は、ユニットユニット２ｄ、２ｅ、３、４、２ｆ、２ｇ、２ｈの流入口と連通している。
【００５４】
第２実施形態のユニットは第１実施形態と異なり、それぞれにギヤドモータが備えられていない。これに替えてユニット１、２ａ、２ｂ、３の回転軸にはウォームホイール８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄからなる駆動ギヤが配設される。また、これらと噛合するウオームが配設された駆動軸８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄが設けられ、これらは、一体に回転する。さらに駆動軸８２ａは、モータ８３により駆動される。なお、これらのウォームギヤは図示しないカバーで覆われて異物の侵入を防止している。駆動軸８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、ユニット１、２ｄ、２ｅ、３にそれぞれ支持されており、例えばユニット２ｄを外せば、駆動軸８２ｂのみがユニット２ｄとともに他の駆動軸から分離される。
【００５５】
また、ユニット４、２ｆ、２ｇ、２ｈも、右側面に配設されたモータ８４と、図示しない駆動軸、ウォームギヤが配設されそれぞれの回転軸を駆動している。
【００５６】
このように構成された有機性廃棄物処理ユニット１〜４及び有機性廃棄物処理装置８では、以下のような効果がある。一次発酵槽７では、収容している有機性廃棄物を完全に排出できるため、一次発酵槽７が収容可能な容積の有機性廃棄物の処理を一時に行うことができる。
【００５７】
また、ユニット１〜４を２列に配したため、設置スペースを１列に配した場合に比べ、設置スペースの長さを短縮できる。
【００５８】
さらに、各ユニットが外部からの駆動力を伝達する伝達手段である、駆動軸８２、ウォーム８１を備えたため外部からの駆動力を各ユニットの回転軸を伝達することができる。また、駆動源であるモータなどを外部に備えれば各ユニット毎に駆動源を備える必要がない。
【００５９】
特に、駆動軸８２が、ユニットごとに備えられているため、ユニット毎の追加、交換が容易にできるという効果がある。
【００６０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の有機性廃棄物処理ユニット及び有機性廃棄物処理装置の他の実施の形態について有機性廃棄物処理装置９により説明する。ここで図９は有機性廃棄物処理装置９を示す図である。
【００６１】
有機性廃棄物処理装置９では、有機性廃棄物処理装置５，９と異なり、一次発酵槽６，７を備えていない。このように事業所の処理すべき有機性廃棄物の内容、処理量に応じて、二次発酵槽のみで有機性廃棄物処理装置を構成してもよい。また、各ユニットは、回転軸９１に設けられた従動プーリ９２を備え、駆動手段である１つのモータ９３に設けられた駆動プーリ９４により複数の攪拌手段を駆動している。
【００６２】
また、有機性廃棄物処理装置９全体を覆う蓋部９５を設けて保温効果をたかめ、また臭気の拡散を防止するようにしてもよい。また、ここではユニットは３列に構成されより長時間多量の有機性廃棄物を処理するように構成される。
【００６３】
（第４の実施形態）
次に、本発明の有機性廃棄物処理ユニット及び有機性廃棄物処理装置の他の実施の形態について有機性廃棄物処理装置１０１により説明する。ここで、図１１は有機性廃棄物処理装置１０１を示す図である。
【００６４】
有機性廃棄物処理装置１０１は、有機性廃棄物処理ユニット（以下ユニットと略称）１０２，１０３，１０４を備える。ユニット１０２は、ユニット１と同様、逆かまぼこ形の発酵槽１０５を備える。但し、ユニット１と異なり、ユニット毎に回転軸が配設されておらず、他のユニット１０３、１０４と共通に用いる回転軸１０６が、貫通孔を有した軸受け部１０７、１０８に貫通される。回転軸１０６と軸受け部１０７，１０８との間には、ベアリング１０９と図示しないベアリングが配設されて回転軸１０６を支承する。ユニット１０２は、排出口１１０を備えている。
【００６５】
ユニット１０３は、流入口１１２を備えること以外は、ユニット１０２と同様の構成である。また、ユニット１０４もユニット１１１と同じ構成である。
【００６６】
この様に構成されたユニット１０２、１０３、１０４は、軸受け部１０７，１１４，１１５等が相互に連通するように直列に並べられ、回転軸１０６がこれらの軸受け部１０７，１１４，１１５等を貫通するように配置される。このような状態で図示しない連結手段で連結され、一体化される。
【００６７】
このように配置された回転軸１０６には、それぞれ攪拌羽１１６ａ〜１１６ｌが植設される。また、回転軸１０６は、ユニット１０２の軸受け部１０７から端部が突出するように配置され、ここにギヤドモータ１１７が配置されユニット１０２に支持されて回転軸１０６を駆動する。
【００６８】
有機性廃棄物処理装置１０１では、以下のような作用がある。処理すべき有機性廃棄物が増加した場合には、ユニットを追加するとともに、回転軸１０６を追加したユニットの分だけ長いものと交換する。このような攪拌手段であれば、駆動系がシンプルな構成となり、耐久性が高く、故障の発生率を低減させることができる。また、駆動源であるギヤドモータ１１７などを１つ用いるだけであるので、この点からも構成が簡易となる。
【００６９】
なお、ここでは回転軸１０６は一体に構成された軸であるが、例えば、端部を係合可能な構成として、各ユニットの長さ毎に継ぎ足し可能な構成とすることができる。この場合では、追加したユニットに対応する長さだけ回転軸１０６を継ぎ足すことで、既存の装置をそのまま使用することができる。また、故障した場合でもそのユニットの回転軸のみ分離することで他のユニットと分離でき、修理が容易となり、メンテナンスが容易となるという効果がある。
【００７０】
（第５の実施形態）
次に、本発明の有機性廃棄物処理ユニット及び有機性廃棄物処理装置の他の実施の形態について有機性廃棄物処理装置２０１により説明する。ここで、図１２は有機性廃棄物処理装置２０１を示す図である。
【００７１】
有機性廃棄物処理装置２０１は、前述したユニット１０２、１１１、１１３と同様の発酵槽、回転軸を備えたユニット２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７を用いている。但し、駆動手段はギヤドモータ１１７に替えて、外部に設けられたモータ２０８が備えられている。そしてこのモータ２０８により、回転軸２０９に固定された従動プーリ２１０がベルト駆動され、さらに回転軸２１１に固定された従動プーリ２１２が駆動される構成のものが用いられる。このため、１つのモータ２０８により、全てのユニット２０２〜２０７の攪拌手段が駆動される。
【００７２】
有機性廃棄物処理装置２０１は、まずユニット２０５、２０６、２０７が直列に連結されて下段部２１４として床面に載置される。さらに、その上方にユニット２０２、２０３、２０４が同様に直列に連結されて上段部２１３として図示しない支持手段で支持される。このとき、上段部２１３の下流側のユニット２０４の端面が、下段部２１４の上流側のユニット２０５の中央部近傍に配置される。このため、ユニット２０４の排出口２１５から溢出した有機性廃棄物はユニット２０５内に落下する。
【００７３】
また、ユニット２０４の排出口２１５近傍には、カバー２１６が設けられる。カバー２１６は、排出口２１５から溢出する有機性廃棄物がユニット外にこぼれないように覆うような形状となっている。そのため、有機性廃棄物は外部にこぼれることなく確実にユニット２０５内に移動する。さらに、カバー２１６は、図示を省略した各ユニットを覆う蓋部材とともに、埃となって外部に流出することを防止できる。
【００７４】
また、下段部２１４の下流側のユニット２０７には、移動方向と直交する方向に排出口２１７が設けられ、ここに樋部材２１８が設けられる。そして、排出口２１７から溢出し、樋部材２１８から落下する処理済みの有機性廃棄物を収容する収容容器２１９が備えられる。有機性廃棄物は、この装置の処理により質量がおよそ９７．５％減少するため収納容器２１９内の処理済み有機性廃棄物は頻繁に回収する必要はない。さらに、この処理済みの有機性廃棄物は、ほとんどの有機物は分解され、微生物と無機質を中心とする成分から構成されるため、再び菌床として一次発酵槽２２０に投入して利用することができる。
【００７５】
上段部２１３の最上流のユニット２０２近傍には、図示しない支持手段に支持された一次発酵槽６が設けられる。一次発酵槽６は、前述のように短時間に高温菌で処理を行って二次発酵の前処理を行うもので、この一次発酵槽６によりユニット２０２〜２０７における発酵の効率を著しく高めるものである。
【００７６】
このように構成された有機性廃棄物処理装置２０１では、ユニットを縦方向に重ねることでスペース効率を高めることができるという効果がある。
【００７７】
（別例）
なお第１の実施形態乃至第３の実施形態は以下のように変更してもよい。
○  連結手段は、ボルト・ナットを使用するもののほか、溝により嵌合させるものや、凹凸を嵌合させるようなものでもよい。また、ユニット間にゴム、スポンジ、樹脂、マット等の弾性部材等を挟んで、振動、騒音、内容物の漏出等を防止することも望ましい。
【００７８】
○  ユニットは、鉄板の外、ステンレススチール等の金属材料や、耐熱性及び強度が満足されれば樹脂、ＦＲＰ等各種の材料で構成可能である。
【００７９】
○  各部分の回転の駆動源としては電気によるモータ以外にも油圧モータ等が使用でき、また、ナイフゲート６７に代えて各種の開閉装置が使用できる。また、これらを開閉する駆動源もソレノイドに代えて、油圧、空気圧、モータ等が使用できる。
【００８０】
○  一次発酵槽６，７の形状は、全体が逆三角錐形状等その形状は限定されず、円筒形、砲弾形等でもよい。また、攪拌羽６８もその数、形状、取り付け位置など種々の態様を採用しうる。
【００８１】
○  ユニットの数は、２以上いくつ備えるものであってもよい。また、連結する態様も実施形態に示したように１列、或いは複数列並べて折り返して処理する以外にも渦巻状の配列等限定されるものではない。また、第１〜第３の実施形態に示すように、各ユニットの回転軸が相互に平行になるように連結することもでき、また第４〜第５の実施形態に示すように、回転軸が同一直線上に位置するように配列してもよい。また、第１〜第４の実施形態に示すように１段で構成されたもの、第５の実施形態に示すように２段で構成されたもののみならず、３段以上の構成としてもよい。また、図１３に示す模式図のように傾斜がつけられて構成された有機性廃棄物処理装置３０１や、図１４示す模式図のように階段状に配列されたユニットにより構成された有機性廃棄物処理装置４０１のような構成であってもよい。さらに、これらを種々組み合わせた構成も採用できることは言うまでもない。
【００８２】
○  ユニットは、図１０に示すユニット１０のように幅の広い形状はもちろん、その長さ、深さが種々選択できる。また、形状も逆かまぼこ型に限らず横置き円筒型等種々の形状が選択できる。さらに発酵段階に合わせて大きさの異なるユニットを用いてもよい。また、排出口及び流入口の高さレベルを上流側から下流側に順次低いレベルになるように構成し、有機性廃棄物の逆流を防止するようにしてもよい。
【００８３】
○  なお、本発明には、加温装置は必須ではないが、使用環境や使用する菌床の種類によっては、加温装置を設けることを妨げるものではない。加温装置としては、温風を吹き込むもの、発酵槽の周囲或いは内部に電気による発熱体を設けたもの、温水・スチーム等を循環させるもの等が挙げられる。
【００８４】
○  また、装置の全体若しくは一部をカバーするものが望ましい。このカバーにより臭気、有害ガス、粉塵、有害微生物等の発散が防止でき、保温効果が期待でき、且つ低騒音化することができる。本発明では排気装置は必須ではないが、排気装置を設け、さらにフィルタ手段、脱臭手段を設けてもよい。脱臭手段には、熱による分解、オゾン発生装置等による化学的分解、活性炭などの化学的吸着を行うもの、シャワー装置などが挙げられる。
【００８５】
○  攪拌手段は実施形態に示したもののほか種々の形状のものが使用でき、例えば図１０に示すように、６０°ずつ取り付け角度をずらしたものを多数備えたものでもよい。このような形状では、有機性廃棄物を幅方向に移動させ易くできる。また、形状も攪拌棒１５以外にも、板状のものなども採用できる。さらに、攪拌手段は回転軸と攪拌羽により構成したものに限定されず、ユニット自体を回転させるもの、振動によるもの、圧縮空気などを用いたものなど種々の構成ができる。
【００８６】
○  菌床は、生物系分解方式の微生物を使用しているが、有機物を分解する様々な好気性或いは通性嫌気性の微生物を利用することができる。
【００８７】
○  なお本願において「有機性廃棄物」とは、生ごみに限定されるものでなく、生分解性プラスチックなど、微生物により処理が可能なあらゆる廃棄物を含む。
【００８８】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明は、有機性廃棄物の処理量に応じてフレキシブルな対応が可能で、かつ装置のメンテナンスも容易かつ迅速に行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機性廃棄物処理装置を構成する有機性廃棄物処理ユニット１の斜視図。
【図２】本発明の有機性廃棄物処理ユニットの他の態様である有機性廃棄物処理ユニット２を示す斜視図。
【図３】本発明の有機性廃棄物処理ユニットの他の態様の有機性廃棄物処理ユニット３を示す斜視図。
【図４】本発明の有機性廃棄物処理ユニットの他の態様の有機性廃棄物処理ユニット４を示す斜視図。
【図５】連結されたユニット１とユニット２の断面図。
【図６】ユニット１及びユニット２から構成された有機性廃棄物処理装置５を示す斜視図。
【図７】一次発酵槽６を示す斜視図。
【図８】有機性廃棄物処理装置８を示す斜視図。
【図９】有機性廃棄物処理装置９を示す斜視図。
【図１０】他のユニット１０を示す斜視図。
【図１１】有機性廃棄物処理装置１０１を示す斜視図。
【図１２】有機性廃棄物処理装置２０１を示す斜視図。
【図１３】有機性廃棄物処理装置３０１を示す模式図。
【図１４】有機性廃棄物処理装置４０１を示す模式図。
【符号の説明】
１，２ａ〜２ｈ，３，４，１０２〜１０４，２０２〜２０７…有機性廃棄物処理ユニット、５，８，９，１０１，２０１，３０１，４０１…有機性廃棄物処理装置、６，７…一次発酵槽
【図１】
0003579667.tif 000002
【図２】
0003579667.tif 000003
【図３】
0003579667.tif 000004
【図４】
0003579667.tif 000005
【図５】
0003579667.tif 000006
【図６】
0003579667.tif 000007
【図７】
0003579667.tif 000008
【図８】
0003579667.tif 000009
【図９】
0003579667.tif 000010
【図１０】
0003579667.tif 000011
【図１１】
0003579667.tif 000012
【図１２】
0003579667.tif 000013
【図１３】
0003579667.tif 000014
【図１４】
0003579667.tif 000015