(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンポスト化槽に、有機性廃棄物の投入口から順に混合槽と少なくとも２段の発酵槽とコンポスト貯槽とを仕切り壁によって区画形成し、前記混合槽と発酵槽には、被処理材の混合・切り返し及び移送を行わせるための圧力空気を下端から吹き込む手段を備えるとともに、前記混合槽と発酵槽及びコンポスト貯槽には、好気性発酵用の空気を吹き込む手段を備え、前記仕切り壁の高さを、前記圧力空気の吹き込みにより前記混合槽から発酵槽及びコンポスト貯槽の順に被処理材を移送可能となるように設定したことを特徴とする有機性廃棄物のコンポスト化装置。
【請求項２】
前記混合槽及び発酵槽のそれぞれに連通する開閉用の電動弁を配置し、前記圧力空気を供給する単一のコンプレッサーを前記電動弁に接続したことを特徴とする請求項１記載の有機性廃棄物のコンポスト化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱水した有機汚泥や生ゴミ及び食品残滓等の有機性廃棄物をコンポスト化するための有機性廃棄物のコンポスト化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、工場廃液や下水汚泥等の有機汚泥は脱水してコンポスト化することにより処理されている。このような処理のためのコンポスト化装置には堆積式と機械式のものが通常使用されている。
【０００３】
堆積式のコンポスト化装置は、三方を囲った発酵槽内に脱水汚泥と返送コンポストを混合後に高く堆積させ、底部からの空気の供給により発酵させるというものである。そして、均一な発酵促進のため定期的にショベルローダで他の槽に移し替えながら混合汚泥を切り返してコンポストを製造することができる。
【０００４】
このような堆積式のコンポスト化装置では、発酵日数を十分に確保できることと、被処理材を高く堆積させるため、内部に発酵熱が蓄熱され、加温することなく高い発酵温度が維持でき、完熟した高品質のコンポストが製造できる。
【０００５】
一方、機械式のコンポスト化装置は、発酵槽内に設置した機械装置で混合・切り返しを連続的に行いながら高カロリーの副資材の添加または加温で発酵温度を維持して、好気性発酵によりコンポストを製造可能としたものである。
【０００６】
この機械式のコンポスト化装置では、自動運転ができるとともに処理槽を密閉化できるので臭気や防塵対策のための構造が簡単になる。また、乾燥機能と相まって発酵時間を短縮できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、堆積式のコンポスト化装置では、時期をみてショベルローダによる処理物の移し替え作業が必要なので、オペレータの労力と熟練を必要とする。また、発酵槽を密閉化できないので、臭気及び防塵のための設備を必要とし、装置全体の設置面積が大きくなってしまう。
【０００８】
一方、機械式のコンポスト化装置では、混合・切り返し装置の構造に制限されるので、被処理物の堆積高さと発酵日数を十分に確保することができない。このため、装置の構造上乾燥が促進されやすいため、未完熟のコンポストが製造される傾向がある。また、混合・切り返しのための機構が腐食性のガスに接触するので、腐食防止のための対策が必要となりその耐用性が低い。
【０００９】
本発明は、完熟した高品質のコンポストを簡単で且つ耐用性の高い設備でしかも低コストで製造できる有機性廃棄物のコンポスト化装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンポスト化槽に、有機性廃棄物の投入口から順に混合槽と少なくとも２段の発酵槽とコンポスト貯槽とを仕切り壁によって区画形成し、前記混合槽と発酵槽には、被処理材の混合・切り返し及び移送を行わせるための圧力空気を下端から吹き込む手段を備えるとともに、前記混合槽と発酵槽及びコンポスト貯槽には、好気性発酵用の空気を吹き込む手段を備え、前記仕切り壁の高さを、前記圧力空気の吹き込みにより前記混合槽から発酵槽及びコンポスト貯槽の順に被処理材を移送可能となるように設定したことを特徴とする。
【００１１】
このような構成において、前記混合槽及び発酵槽のそれぞれに連通する開閉用の電動弁を配置し、前記圧力空気を供給する単一のコンプレッサーを前記電動弁に接続したものとすることができる。
【００１２】
なお、本明細書においていう「切り返し」とは混合槽及び発酵槽内の被処理材を上下に移動させながら攪拌することを意味する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明では、コンポスト化槽に設ける有機性廃棄物の投入口から順に混合槽と少なくとも２段の発酵槽とコンポスト貯槽を仕切り壁により区画形成し、混合槽と発酵槽には下端から圧力空気を吹き込む手段を備えている。このため、混合槽では投入口から投入された有機性廃棄物と後段の発酵槽から切り返された発酵物とを混合させることができる。そして、空気を吹き込む手段によって混合槽に空気を供給することで、有機性廃棄物と発酵物の混合物を予備発酵させることができる。なお、好気性発酵を促すため、空気を吹き込む手段からの空気を加熱したものとしてもよい。
【００１４】
混合槽内の混合物は混合槽の下端からの圧力空気の瞬間的な上昇流によって混合されると同時に仕切り壁を越えて発酵槽に移送される。この発酵槽は少なくとも２段として設けられ、それぞれに圧力空気を吹き込む手段及び好気性発酵用の空気（または加熱空気）を吹き込む手段を備えている。このため、第１段の発酵槽では圧力空気による切り返しと次の第２段の発酵槽への処理物の移送が行われると同時に空気により発酵が促進される。したがって、発酵槽どうしの間の仕切り壁を越えて次段の発酵槽に送られるにつれて発酵物の発酵が促され、発酵槽の段数を適切にすることにより被処理物を完熟したコンポストとすることができる。
【００１５】
ここで、混合槽と発酵槽及びコンポスト貯槽を区画する仕切り壁の高さは、混合槽と発酵槽に供給され瞬間的な圧力空気による流動化によって各仕切り壁を越えて移送できるように設定されている。このため、混合槽から各段の発酵槽へ順に移送されながら被処理物はコンポスト化され、最終段のコンポスト貯槽に供給される。そして、このコンポスト貯槽には好気性発酵用の空気を吹き込む手段が設けられているので、前段の発酵槽でコンポスト化された処理物を更に仕上げ発酵させることができる。したがって、コンポスト貯槽内の処理物を完熟したコンポストとして回収することができる。空気吹き込み手段からの空気は好気性発酵を促すために加熱された空気としてもよい。
【００１６】
なお、発酵槽とコンポスト槽との間の仕切り壁の上端には高さと角度を変更可能な機構によって連接したガイドを設けることができる。このようなガイドを設けることによって、各仕切り壁を越えて移送される被処理材の移送量を調節することができるとともに逆流を防止することができる。
【００１７】
また、混合槽及び発酵槽のそれぞれに連通する開閉用の電動弁を配置し、圧力空気を供給する単一のコンプレッサーを電動弁に接続したものでは、単一のコンプレッサーによって混合槽及び発酵槽のそれぞれに圧力空気を供給することができるので、設備を簡単にすることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明のコンポスト化装置の概略図である。
【００２０】
図において、コンポスト化装置はコンポスト化槽１によって構成されたものである。このコンポスト化槽１の左側壁の上端部には脱水された有機汚泥を投入するための投入口１ａを開けるとともに右側壁の下端側には製造されたコンポストを回収するための回収口１ｂを設けている。また、コンポスト化槽１の上端には内部で発生するベーパーを排気するための除塵機能を有した排気室１ｃを設け、その下流には脱臭装置１ｄを配置している。このような排気室１ｃと脱臭装置１ｄを設けることにより、コンポスト化槽１内で発生するベーパーの塵が取り除かれるとともに臭気を脱臭して大気に放出することができる。
【００２１】
コンポスト化槽１の内部は投入口１ａ側の上流から回収口１ｂ側の下流にかけて混合槽２，一次発酵槽３，二次発酵槽４，コンポスト貯槽５がそれぞれ形成されている。これらの各槽は仕切り壁６−１，６−３，６−４によって区画されたものである。そして、一次発酵槽３は仕切り壁６−２により一次発酵槽第一室３−１と一次発酵槽第二室３−２に区画されている。仕切り壁６−３，６−４の上端にはそれぞれガイド６−３ａ，６−４ａをそれぞれ設ける。これらのガイド６−３ａ，６−４ａはそれぞれ高さと角度を調整できる機構（図示せず）によって仕切り壁６−３，６−４の上端に連接されたものである。
【００２２】
ここで、仕切り壁６−１〜６−４においては、仕切り壁６−３が最も高い。そして、混合槽２に投入された脱水汚泥と一次発酵槽３内に堆積する脱水汚泥及び発酵物のレベルはこの仕切り壁６−３よりも少し低い。仕切り壁６−１は脱水汚泥及び発酵物のレベルよりも低く設定され、投入口１ａから投入された脱水汚泥及び一次発酵槽３内からの切り返された発酵物の混合物は仕切り壁６−１を越えて一次発酵槽３内に移動することができる。仕切り壁６−２は最も低く一次発酵槽第一室３−１と二次発酵槽第二室３−２を区画し、発酵物を一次発酵槽３内の全体で後述する圧力空気により流動化させることができる。仕切り壁６−４は前段の仕切り壁６−３よりも少し低い高さを持ち、二次発酵槽４内の発酵物が圧力空気により流動化されて押し上げられた分が仕切り壁６−４を越えてコンポスト貯槽５に供給される。なお、仕切り壁６−３，６−４にはそれぞれ高さと角度を調節可能なガイド６−３ａ，６−４ａを設けているので、一次発酵槽３から二次発酵槽４、及び二次発酵槽４からコンポスト槽５へのそれぞれの移動量を調節できるとともに、二次発酵槽４から一次発酵槽３及びコンポスト槽５から二次発酵槽４への逆流が防止される。
【００２３】
混合槽２，一次発酵槽第一室３−１，一次発酵槽第二室３−２，二次発酵槽４，コンポスト貯槽５のそれぞれには２本ずつの空気供給管７が配置されている。また、混合槽２，一次発酵槽第一室３−１，一次発酵槽第二室３−２，二次発酵槽４には圧力空気供給管８がそれぞれ配置されている。混合槽２，一次発酵槽第一室３−１，一次発酵槽第二室３−２，二次発酵槽４の圧力空気供給管８はそれぞれ開閉式の電動弁９−１，９−２，９−３，９−４に接続されている。これらの開閉式の電動弁９−１〜９−４は圧力タンク１０を介してコンプレッサー１１に接続されている。また、空気供給管７は中途に発酵温度を補うためのヒータ１２を設けた送風機１３からの流路に接続されている。
【００２４】
空気供給管７にはヒータ１２によって加熱された空気が供給され、脱水汚泥の予備発酵や一次，二次の発酵槽３，４及びコンポスト貯槽５内での最終発酵を行わせる。また、圧力空気供給管８は下側から上に向けて圧力空気を供給するもので、脱水汚泥及び発酵物の混合及び切り返しと下流側への移送を行わせる。
【００２５】
なお、電動弁９−１〜９−４，コンプレッサー１１，ヒータ１２及び送風機１３は図示しないコントローラによって制御されるものとする。
【００２６】
以上の構成において、コンポスト化槽１内の混合槽２には投入口１ａから脱水汚泥ａが投入され、一次発酵槽３内では一次発酵物ｂが創成され、二次発酵槽４内では二次発酵物ｃが創成され、コンポスト貯槽５内では最終製品としてのコンポストｄが創成され、コンポストｄは回収口１ｂから排出コンポストとして回収される。このような脱水汚泥ａの投入から排出コンポストの回収までは連続的に処理されるもので、この処理は図１から図４の工程により順次行われる。
【００２７】
図１において、投入口１ａから投入された脱水汚泥ａは混合槽２内に収容される。このとき、仕切り壁６−１は混合槽２内及び一次発酵槽３内の一次発酵物ｂのレベルよりも低いので、電動弁９−１を開弁して圧力空気供給管８から圧力空気を上昇流として瞬間的に且つ断続的に供給すると流動化によって脱水汚泥ａと一次発酵物ｂは混合される。すなわち、一次発酵槽第一室３−１での切り返し操作によって一部が混合槽２側に返送された一次発酵物ｂが脱水汚泥ａと混合されると同時に、この混合物の一部は一次発酵槽第一室３−１に移送される。また、混合槽２内の脱水汚泥ａと一次発酵物ｂの混合物は空気供給管７からの空気の吹き込みにより予備発酵させられる。なお、圧力空気供給管８からの圧力空気の吹き込みは脱水汚泥ａを投入している期間で適正な回数だけ行うものとする。
【００２８】
図２は図１の工程に続いて、一次発酵槽第一室３−１に配置した圧力空気供給管８に接続した電動弁９−２だけを開弁させて一次発酵槽第一室３−１内で脱水汚泥ａと一次発酵物ｂを混合している状態を示す。この工程では、含まれている脱水汚泥ａに対しても空気供給管７からの空気によって好気性発酵による発酵が促され、時間の経過とともに全体が一次発酵物ｂに変化していく。
【００２９】
図３は図２の工程に続いて一次発酵槽第二室３−２に配置した圧力空気供給管８に接続した電動弁９−３だけを開弁させた状態を示すものである。この工程では、一次発酵槽第一室３−１で発酵処理された一次発酵物ｂを更に空気供給管７からの空気によって均一に好気性発酵させると同時に圧力空気供給管８からの圧力空気によって切り返して発酵を促している。そして、圧力空気の上昇流によって切り返された一次発酵物ｂの一部が仕切り壁６―３を越えて二次発酵槽４へ移動する。
【００３０】
以上までの工程で、発酵を促された一次発酵物ｂが創成され、コンポストに近い状態にまで変化させることができる。
【００３１】
図４は図３の工程に続くもので、電動弁９−４だけを開弁させた状態を示すものである。この工程では、一次発酵物ｂが更に空気供給管７からの空気によって好気性発酵が促されて二次発酵物ｃに変化する。そして、圧力空気供給管８からの圧力空気の上昇流によって、均一発酵のために切り返されると同時に二次発酵物ｃが仕切り壁６−４を乗り越えてコンポスト貯槽５に移送される。
【００３２】
コンポスト貯槽５内に移動してきた二次発酵物ｃは空気供給管７からの空気によって更に好気性発酵させられて仕上げ発酵が促される。すなわち、コンポスト貯槽５内に移送されてきた二次発酵物ｃは仕上げ発酵によって完熟したコンポストｄとなる。そして、貯留されたコンポストｄは定期的に回収口１ｂから取り出すことにより製品として回収される。
【００３３】
このように、電動弁９−１〜９−４を順に開弁していくことによって、混合槽２，一次発酵槽第一室３−１，一次発酵槽第二室３−２，二次発酵槽４内の処理物を混合しながら下流側に移送することができる。そして、混合槽２内では脱水汚泥ａと一次発酵物ｂの混合物が空気供給管７からの空気によって予備発酵され、一次発酵槽第一室３−１，一次発酵槽第二室３−２及び二次発酵槽４においても空気供給管７からの空気によって発酵が促される。したがって、電動弁９−１〜９−４を順次開閉していくことにより、二次発酵槽４内の二次発酵物ｃはほぼコンポスト状態とすることができる。そして、電動弁９−４が開弁して二次発酵物ｃがコンポスト貯槽５に移送された後には、空気供給管７からの空気により二次発酵物ｃが更に発酵処理されてコンポストｄを得ることができる。
【００３４】
本発明のコンポスト化装置では、コンポスト化槽に圧力空気と空気を供給するだけの操作でコンポストｄを得ることができる。したがって、コンポスト化槽１内に脱水汚泥や発酵物を移送したり混合したりする機構が不要となり、脱水汚泥やベーパー等と接触する可動部材がなくて済む。このため、可動部材の腐食対策等が不要となり設備を簡単にすることができる。また、圧力空気を供給する手段は各電動弁９−１〜９−４に接続した単一のコンプレッサー１１なので、各槽ごとにコンプレッサーを備える場合に比べると設備がより簡単になる。
【００３５】
なお、実施例では脱水有機汚泥のコンポスト化について説明したが、その他の各種の有機性廃棄物についても本発明のコンポスト化装置によってコンポスト化が可能である。また、発酵槽は一次発酵槽３と二次発酵槽４の２段としたがこれ以上の段数としてもよく、要するにコンポスト貯槽５に至るまでに処理物が十分にコンポスト化される段数であればよい。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１の発明では、コンポスト化槽の投入口から有機性廃棄物を投入するだけで、混合槽から発酵槽にかけてコンポスト化の処理ができ、この処理は圧力空気の供給と空気または加熱空気の送り込みの操作により実現できるので、簡単な装置での処理が可能となる。このため、従来の機械式コンポスト化装置に比べて構造が簡単になるほか、発酵物及びベーパーに駆動部が接触しないので、腐食対策が不要となる。また、コンポスト化槽を高くすることによって、処理物を高く堆積させることができるので設置面積を小さくすることができるとともに処理物の蓄熱効果により加熱発酵のための動力費を安価にすることができる。さらに、コンポスト化槽を密閉式とすることができるので、保温性を高く維持でき処理物の発酵を効率的に行うことができる。
【００３７】
請求項２の発明では、単一のコンプレッサーにより混合槽及び発酵槽に圧力空気を供給できるので、設備をより簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンポスト化装置の概略図であって、混合槽に圧力空気を供給して槽内の混合汚泥を流動させて混合と一次発酵槽への一部移動が行われている状態を示す。
【図２】一次発酵槽第一室に圧力空気を供給して槽内の一次発酵物を流動させて切り返しが行われている状態を示す説明図。
【図３】一次発酵槽第二室に圧力空気を供給して槽内の一次発酵物を流動させて切り返しと二次発酵槽への一部移動が行われている状態を示す説明図。
【図４】二次発酵槽に圧力空気を供給して槽内の二次発酵物を流動させて切り返しとコンポスト貯槽への一部移動が行われている状態を示す説明図。
【符号の説明】
１  コンポスト化槽
１ａ  投入口
１ｂ  回収口
１ｃ  排気室
１ｄ  脱臭装置
２  混合槽
３  一次発酵槽
３−１  一次発酵槽第一室
３−２  一次発酵槽第二室
４  二次発酵槽
５  コンポスト貯槽
６−１，６−２，６−３，６−４  仕切り壁
６−３ａ，６−４ａ  ガイド
７  空気供給管
８  圧力空気供給管
９−１，９−２，９−３，９−４  電動弁
１０  圧力室
１１  コンプレッサー
１２  ヒータ
１３  送風機
ａ  脱水汚泥
ｂ  一次発酵物
ｃ  二次発酵物
ｄ  コンポスト
【図１】
0003595290.tif 000002
【図２】
0003595290.tif 000003
【図３】
0003595290.tif 000004
【図４】
0003595290.tif 000005