(57)【要約】【構成】  少なくとも一つの壁（１２０）を有するハウジング（１１０）からなる直立式堆肥化装置である。この堆肥化装置はハウジング（１１０）内の上部処理領域（１５０）、この上部処理領域の下に設けた少なくとも一つの下部処理領域（１６０）、上部処理領域（１５０）と少なくとも一つの下部処理領域（１６０）とを分離する少なくとも一つの撹拌装置（１９０）、上部処理領域（１５０）上の廃棄物投入口（４０）、および少なくとも一つの下部処理領域（１６０）のうち最も低い領域下の廃棄物出口（３００）からなる。
2005538023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの壁をハウジングと、
このハウジング内の上部処理領域と、
上部処理領域下に配設した少なくとも一つの下部処理領域と、
上記上部処理領域と上記の少なくとも一つの下部処理領域とを選択的に分離する少なくとも一つの分離装置と、
上記上部処理領域上に設けた廃棄物投入口と、そして
上記の少なくとも一つの下部処理領域下に設けた廃棄物排出口とを有することを特徴とする直立式堆肥化装置。
【請求項２】
上記の少なくとも一つの分離手段が、堆肥化材を選択的に上記上部処理領域から上記下部処理領域に移動させると同時に、上記上部処理領域内で堆肥化材を撹拌する少なくとも一つの撹拌装置を有する請求項１記載の直立式堆肥化装置。
【請求項３】
上記の少なくとも一つの撹拌装置が２つかそれ以上の撹拌装置を有し、各撹拌装置がモータおよびこのモータによって駆動される回転部材を有する請求項２記載の直立式堆肥化装置。
【請求項４】
上記回転部材が表面パドルを有するローラを有する請求項３記載の直立式堆肥化装置。
【請求項５】
さらに、上記の少なくとも一つの壁から内向きに傾いた少なくとも一つの緩衝プレートを有する請求項１記載の直立式堆肥化装置。
【請求項６】
さらに、堆肥化材を上記廃棄物投入口に搬送するコンベヤ装置を有する請求項１記載の直立式堆肥化装置。
【請求項７】
さらに、堆肥材を上記廃棄物出口から運び出すコンベヤ装置を有する請求項１記載の直立式堆肥化装置。
【請求項８】
上記上部処理領域の下に設けた上記の少なくとも一つの処理領域が、上記上部処理領域の真下に設けた中間処理領域と、この中間処理領域の真下に設けた下部処理領域とを有する請求項１記載の直立式堆肥化装置。
【請求項９】
上記の少なくとも一つの分離手段が少なくとも２つの撹拌手段を有する請求項８記載の直立式堆肥化装置。
【請求項１０】
上記の少なくとも２つの撹拌手段が、モータとこのモーとによって駆動される回転部材を有する少なくとも２つかそれ以上の撹拌装置を有する請求項９記載の直立式堆肥化装置。
【請求項１１】
廃棄物を堆肥化する方法において、
（ａ）生物分解性廃棄物を廃棄物投入口からハウジングを有する堆肥化装置に導入する工程と、
（ｂ）上部処理領域の下に設けたハウジング内の処理領域の上に設けたこの上部処理領域において堆肥化材を処理する工程と、
（ｃ）上部処理領域下に少なくとも一つの撹拌装置を移動させることによって、処理された生物分解性材料を下部処理領域に移行させる工程と、
（ｄ）下部処理領域において堆肥材を処理して堆肥を形成する工程と、そして
（ｅ）下部処理領域下の排出口から堆肥を取り出す工程とを有する事を特徴とする堆肥化方法。
【請求項１２】
上記工程（ｅ）において、排出口から堆肥を自動的に排出する請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
上記工程（ｃ）において、回転部材とモータとを有する撹拌装置を移動させ、この回転部材が上記モータによって駆動される請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
上記工程（ｃ）において、相互に離間して配設した２つかそれ以上の撹拌装置を有する撹拌装置を移動させる請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
壁を有する、向きが垂直のハウジングと、
このハウジング内の上部処理領域と、
この第１処理領域下に設けた少なくとも一つの下部処理領域と、
上部処理領域を第２処理域から分離する少なくとも一つの分離装置と、
上部処理領域上の投入口と、そして
上記の少なくとも一つの下部処理領域下の出口とを有することを特徴とする直立式堆肥化装置。
【請求項１６】
上記上部処理領域を上記の少なくとも一つの下部処理領域から分離する少なくとも一つの装置を固定グリッド、バー、移動床、スライドゲート、撹拌装置およびハッチからなる群から選択する請求項１５記載の直立式堆肥化装置。
【請求項１７】
上記の壁が実質的に円筒形である請求項１５記載の直立式堆肥化装置。
【請求項１８】
さらに、撹拌手段を有する請求項１５記載の直立式堆肥化装置。
【請求項１９】
上記撹拌手段が、上記上部処理領域および上記の少なくとも一つの下部処理領域内に垂直に設けたシャフトを有し、このシャフトが、放射状に延設した複数のアームを有し、そしてさらに上記シャフトに連結したシャフト駆動手段を有する請求項１８記載の直立式堆肥化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物分解性廃棄物を閉じ込め、堆肥化し、還元する方法および装置、特に離散的な処理領域を備えた垂直式堆肥化装置およびこの装置を使用して生物分解性廃棄物を堆肥化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
堆肥化装置を利用して有機廃棄物を処理し、体系的に分解することはよく知られている。抑制のない消費嗜好をもつ消費者が増え、これらからの圧力を受けて、堆肥化装置が開発され、急速にその使用が増加している。これに応じて、分解過程の理解も進んでいる。現在、有機廃棄物を分解するために最適な嫌気性バクテリアの好熱性種は、ごく限られた範囲の環境条件でのみ生育することが知られている。当業者は、いくつかの条件を制御し、不快な臭いの発生を抑制した状態で分解過程を促進するために最適な環境を作り出す重要性について理解している。このような条件には、堆肥および周囲環境の空隙率、温度、酸素レベルおよび水分がある。
【０００３】
不思議なことに、堆肥化装置、即ち有機廃棄物の還元装置の開発使用を促すモチベーションはあっても、堆肥化装置それ自体が必要とする物理的空間の無駄を減らす点については考慮されていない。換言すれば、現状では、分解過程時に廃棄物を水平に移動させるモデルに従って大形の堆肥化装置を利用することが普通である。このような装置は足場が大きく、潜在的に価値のある土地のかなりの面積が必要である。概して、堆肥化装置は都市部から大きく外れた農業地などに施設され、このような場所で堆肥化を行う場合には、都市部から大量の生物分解性廃棄物を搬送する必要がある。大形の直立式堆肥化装置は知られていない。以下に、従来技術を例示する。
【０００４】
初期の堆肥化方法および装置は、Ｂｕｒｋｌｉｎを発明者とするＵＳＰ４，３２６，８７４に開示されている。この装置の場合、堆肥材の層ストリップを、ストリップ縁部を隣接させた状態で併置し、堆肥材の少なくとも一つの層を隣接ストリップに追加する、堆積面で堆肥を製造する。堅い物質は取り除き、次に、上下動できるレーキ式コンベヤ部材によって堆肥材を堆積する。通気装置は、堆肥材に出入りする通気ランスで構成する。装置における堆肥材の移動は、ベルト形水平コンベヤで行う。
【０００５】
居住地向けとしては、熱の閉じ込めおよび通気を改善し、積み重ねた堆肥材の手作業で行う方向転換処理および混合処理を簡単にするために、水平に積み重ねたユニットを利用する堆肥化装置が知られている。例えば、Ｌｏｎｇを発明者とするＵＳＰ５，１９０，５７２には、それぞれ４つの組み合わせ式二重壁パネルをもつ、複数の積み重ね式ボックスからなる堆肥化装置が開示されている。各ボックスは、上または下のボックスに固定できるため、ボックスを任意の高さに積み重ねることができ、積み重ね順序の変更も容易である。装置は、積み重ねられたボックスの最上位のボックスをカバーする蓋を有する。使用時には、開放地の第１領域においてボックスを底部ボックスと上部ボックスとの間に積み重ね、第１の積み重ね体を形成する。生物分解性物質を堆肥化装置に装入し、分解を開始する。分解後、ボックスの積み重ね順序を逆にし、堆肥材を混合処理、通気処理し、均一分解を加速する。再積み重ね作業を行うと、堆肥材の内部まで処理できる。
【０００６】
初期の別な装置としては、Ｆａｕｌを発明者とするＵＳＰ４，６８３，６７４に記載の装置がある。この公報には、庭園用堆肥ビンに使用するパネルが開示されている。同様なパネルとともに水平上下にネスチング（ｎｅｓｔｉｎｇ）を行い、円筒形のモジュラー式パネル構造体を形成する。以上の説明からすぐわかるように、ＦａｕｌもＬｏｎｇも、大形のハイアウト（ｈｉｇｈ−ｏｕｔ）式堆肥形成に適する自動式装置を記載していない。
【０００７】
産業用としてより好適な装置としては、Ｋｅｒｏｕａｃを発明者とするＵＳＰ６，３５２，８５５に開示されているものがある。この公報には、食品廃棄物を連続処理し、バルク状の有機堆肥材料および堆肥分に富む液状成分（ｌｉｑｕｉｄ  ｔｅａ）からなる２成分最終生成物を得る容器内式（ｉｎ-ｖｅｓｓｅｌ）堆肥化装置および方法が記載されている。この装置は、シュレッダー/分粒機を備え、順次直径が大きくなる接続口をもつ少なくとも３つのチャンバを有する水平配置ドラムを介して堆肥材バルク回収容器に送るようになっている。モータによりドラムを回転し、第１チャンバで排液し、バッチ内容物を所定時間高温に保持してから、これをパーコレーション処理し、第３チャンバ、即ち最終チャンバ内で最終堆肥生成物にして、栄養分に富む液状堆肥を得る。この装置は、原料廃棄物を連続投入し、４つのプロセスからなる３週間出力サイクルで処理材を水平処理することのみを対象としている。
【０００８】
連続堆肥化処理に大きく寄与している者としてカナダのＪａｃｋ  Ｗｒｉｇｈｔが挙げられ、特許としてＵＳＰ５，８４６，８１５、５，５５１，９６９および５，４０９，８３１が付与されている。ＵＳＰ５，４０９，８３１には、混合ホッパーをもつごみ投入端部と堆肥を排出する排出端部を有する、水平に配置された細長い密封式トンネルを備えた連続式堆肥化装置が記載されている。ローラを備えた平行レールからなる高いコンベヤトラックをトンネル床にトンネルの全長にそって設ける。コンベヤトレーのトレー列がトラック上で走行し、堆肥材を移動処理する。各トレーは、堆肥材を通気処理する入れ替えフレームおよび有孔基板をもつ。ラムが最も上流側のトレーを押圧し、これに先行するトレー列に対して上流側トレーが下流側に進むことによって、全トレー列を移動させる。通気手段が空気をトンネル床とコンベヤトレーとの間の間隙に空気を送りこむため、空気がトレー基板および堆肥材を通って上昇する。トンネル側部にパドルをもつ混合ローラを延設し、ごみを混合する。トンネルの排出口には、移動しているコンベヤトレーによって常に開いた状態にある、圧力で閉じるヒンジ式ドアが取り付けられている。
【０００９】
また、ＵＳＰ５，５５１，９６９には、ＵＳＰ５，４０９，８３１の装置の改良型が開示されている。この改良型では、ごみ投入口にブレンド用トラフが追加され、混合ローラによる混合直後に水を投入する水投入手段が追加されている。
【００１０】
また、ＵＳＰ５，８４６，８１５の装置は、ＵＳＰ５，５５１，９６９およびＵＳＰ５，４０９，８１３に開示されている装置の改良型である。実質的に同じ足場をもつ同じ水平配置トンネルを利用し、かつ堆肥材料を移動させるために同じ機械的手段を利用しているが、堆肥化装置を処理領域に分割している。各処理領域は、処理領域間での空気の交換を最小限に抑える自給式通気ユニットを備えている。装置の処理領域が２つだけの場合、第１の自給式通気ユニットが上流側堆肥化領域を通気し、上流側領域内で通気ガスの一部を再循環させ、そして第２の自給式通気ユニットが下流側堆肥化領域を通気し、下流側領域内で通気ガスの一部を再循環させる。各堆肥化領域が自給式通気ユニットをもつ複数のチャンバから装置を構成してもよい。また、上流側領域および下流側領域を、これらが合体する中間領域で分離し、領域間の空気の交換を最小限に抑えてもよい。Ｗｒｉｇｈｔの装置はいずれも大形で複雑な水平式装置であり、製造コストが高い。さらに、ＵＳＰ５，８４６，８１５記載の装置における通気ユニットは、空気を積み重ねられた堆肥に注入するというよりは、堆肥材の下側にのみ空気を供給する点で、最適とはいえない。即ち、廃棄物の大部分における空気流れが不十分になり、好気性が低くなる。
【００１１】
最後に、Ｂｒｉｇｈｔを発明者とするＵＳＰ６，１７１，８５２には、投入端部および排出端部をもつ水平配置堆肥化ベイを備えた堆肥化装置が開示されている。ベイ底部の搬送装置が廃棄物を受け取り、投入口から排出端部にベイ全長にそって廃棄物を搬送する。この装置は、廃棄物を搬送している間、廃棄物に水および空気を注入する流体注入器をもつ可動式の流体分配セルを有している。
【００１２】
以上の各公報には、本発明者が現在認識している現状が反映されている。これら公報に言及した意図、およびこれら公報に開示されている内容を要約した意図は、本願特許請求の範囲の審査に適切な情報を開示する義務を果たすことである。なお、いずれの公報も、本明細書に開示し、特許請求の範囲に記載した発明を、単独でも、あるいは組み合わせても、開示、教示、示唆するものではなく、またこれを示すものでもなく、あるいは自明にするものでもない。
【特許文献１】ＵＳＰ４，３２６，８７４
【特許文献２】ＵＳＰ５，１９０，５７２
【特許文献３】ＵＳＰ４，６８３，６７４
【特許文献４】ＵＳＰ６，３５２，８５５
【特許文献５】ＵＳＰ５，８４６，８１５
【特許文献６】ＵＳＰ５，５５１，９６９
【特許文献７】ＵＳＰ５，４０９，８３１
【特許文献８】ＵＳＰ６，１７１，８５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、従来技術の問題を解決するために、生物分解性廃棄物を押出し流れ（ｐｌｕｇ−ｆｌｏｗ）処理する分離処理領域からなる直立構成を利用して廃棄物を分解する、新規かつ改良自動化容器内直立式堆肥化装置および方法を提供するものである。
【００１４】
即ち、本発明の第１の目的は、積み重ねることができるように処理領域を有する、新規かつ改良容器内堆肥化装置を提供することである。
【００１５】
本発明の第２の目的は、大形の堆肥化装置に必要な土地の量を最小限に抑えることができる新規かつ改良堆肥化装置を提供することである。
【００１６】
本発明の第３の目的は、環境条件を十分に制御し、生物分解性有機廃棄物の最適な分解を加速するとともに、高品質の堆肥を信頼性高くかつばらつきのない状態で得ることができる新規かつ改良堆肥化装置を提供することである。
【００１７】
本発明の第４の目的は、複数の処理領域を直立構成にすることによって、重力作用だけで一つの処理領域から次の処理領域への移動を実施できる新規な堆肥化装置を提供することである。
【００１８】
本発明の第５の目的は、撹拌装置上で堆肥材を混合、脱塊（ｄｅｌｕｍｐ）する作用をもつ撹拌装置で処理領域を分離すると同時に、堆肥材の所定量を下の処理領域に流す新規かつ改良堆肥化装置を提供することである。
【００１９】
本発明の第６の目的は、直立筐体（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）および分解プロセスが生じる環境条件を厳密に制御する一つかそれ以上の制御装置を有する非静的押出し流れ式の新規かつ改良堆肥化措置を提供することである。
【００２０】
本発明の第７の目的は、廃棄物の過度な圧密を防止する上下に分離した堆肥化タワーを利用することによって、廃棄物への酸素の過剰な供給および嫌気性分解の還元による悪臭の発生を防止する堆肥化装置を提供することである。
【００２１】
本発明の第８の目的は、バイオフィルターから出る排空気を閉じ込め、かつ処理する新規な堆肥化装置を提供することである。
【００２２】
本発明の第９の目的は、堆肥化プロセスから出るすべての浸出水を回収処理し、土地汚染、表面水汚染、悪臭を防止する直立式堆肥化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
即ち、本発明は、少なくとも２つの物理的かつ機能的に離散した処理領域を有する直立配置堆肥化筐体からなる堆肥化装置を提供するものである。これら処理領域は、床および／または撹拌装置によって分離し、そして好ましくは、各処理領域に、積み重ねた堆肥体の酸素含有量、水分および温度をモニターかつ制御する装置を配設する。本発明は、また、本発明装置を利用した生物分解性廃棄物の堆肥化方法にも関する。
【００２４】
本発明は、その第１の好適な実施態様において、かつその最も本質的な態様において、（ａ）壁を有し、かつ廃棄物投入口を有するハウジングと、（ｂ）このハウジング内の上部処理領域と、（ｃ）上部処理領域下に配設した下部処理領域と、（ｄ）上部処理領域と下部処理領域とを分離する少なくとも一つの装置と、（ｅ）上部処理領域上に設けた廃棄物投入口と、（ｆ）下部処理領域下に設けた排出口とを有する直立式堆肥化装置を提供するものである。上部処理領域と下部処理領域とを分離する装置としては、一つかそれ以上の撹拌装置を利用するのが好ましい。
【００２５】
本発明のより具体的な実施態様は、廃棄物を廃棄物投入口に搬送し、この廃棄物を第１処理領域に導入する搬送手段と、水分センサ、温度センサおよび酸素レベルセンサとともに対応する水化装置、通気装置、加熱装置、冷却装置および換気装置を有する環境モニター/制御手段と、環境システムを制御調整するプログラム式論理手段と、堆肥化後、処理容器から廃棄物を運び出す運び出し手段とを有する。さらに、より大形の装置の場合、上部処理領域と下部処理領域との間に一つかそれ以上の中間処理領域を配設することができる。
【００２６】
また、本発明は、上記堆肥化装置を利用して廃棄物を堆肥化する方法において、（ａ）生物分解性廃棄物を投入口から装置ハウジングに導入する工程と、（ｂ）上部処理領域において堆肥材を処理する工程と、（ｃ）上部処理領域下に少なくとも一つの撹拌装置を移動させることによって、上部処理領域において堆肥材を脱塊、混合すると同時に、所定量の堆肥材を下部処理領域に移行させる工程と、（ｄ）下部処理領域において堆肥材を処理して堆肥を形成する工程と、（ｅ）下部処理領域下の排出口から堆肥を取り出す工程とを有する堆肥化方法にも関する。
【００２７】
構成、操作方法に関する上記以外の新規な特徴は、他の目的および作用効果とともに、以下の説明から理解できるはずである。なお、このさいには、例示のみを目的として示した本発明の好適な実施態様を示す添付図面を参照すべきである。
【００２８】
なお、明らかなように、添付図面は例示、説明のみを目的とし、本発明の範囲を制限するものではない。本発明を特徴づける新規性要件は、本願明細書の特許請求の範囲に具体的に特定して記載してある。本発明は、これら要件それぞれにあるのではなく、記載した作用効果の構成の組み合わせにある。
【００２９】
以上、本発明の最も重要な特徴を全体的に広く説明したが、これは、以下に説明する発明の詳細な説明の理解を助けるためであり、また本発明の作用効果の理解を助けるためである。なお、これら以外の特徴については、以下に説明するが、いずれも特許請求の範囲の追加的な構成要件を構成するものである。当業者ならば、以下に開示する考え方に基づいて、他の構造、方法および装置を設計して、本発明のいくつかの目的を容易に実現できるはずである。従って、重要なことは、特許請求の範囲が、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、等価な構成を含むものとして解釈できることである。
【００３０】
さらに、発明の要約の目的は、一般的には各国の特許庁およびそれぞれの部門、特に特許や法律に関連する用語や表現方法に慣れていない科学者、技術者などが出願の技術的開示の性質および本質を一読するだけでただちに理解できるようにすることである。従って、要約は、特許請求の範囲によって決定される本願発明を定義するものでもなく、また発明の範囲を制限するものでもない。
【００３１】
以下の説明についていくつか特有の用語やその関連用語を便宜上使用しているが、制限を意図するものではない。例えば、“上向き”、“下向き”、“左”、“右”などの用語は、特に断らない限り、図面上での方向を意味する。同様に、“内向き”、“外向き”は、装置または領域およびその指示した部分の幾何学的中心を対象とするものである。また、特に断らない限り、単数で表現した場合も、複数を意味する場合もあり、その逆もある。
【００３２】
以下、本発明を詳しく説明するが、これから本発明の理解が容易になるとともに、上記以外の目的も明らかになるはずである。本発明を次に添付図面について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図１〜図８について説明する。なお、同じ参照符号は同じ構成部材を示す。図１は、本発明による第１の好適な実施態様を示す一部横断面を含む、正面から左をみた斜視図である。また、図２、図３および図４は、第１実施態様のそれぞれ横断後面図、横断側面図および軸方向横断面図である。これら図に示す本発明装置１００は、その最も本質的な態様においては、少なくとも一つのハウジング壁１２０をもつ直立ハウジング１１０で構成する。本発明に従って廃棄物を堆肥化するためには、容器を全体として円筒形に構成し、容器壁を単独壁または連続壁として形成するのが好ましく、あるいは全体として立方形に構成し、容器壁を４つの側壁で形成するのが好ましい。なお、第１の好適な実施態様では、容器ハウジングを立方形に構成し、フレーム１３０に支持する。容器寸法については、堆肥化処理の規模に応じて変更するが、高さについては、約９〜１８ｍ（３０〜６０フィート）が最も有功であり、押出し流れ式装置における代表的な共振時間で処理する廃棄材に好適である。
【００３４】
廃棄物投入口１４０は、上部処理領域１５０上のハウジング上部に設ける。この投入口は上部処理領域の真上に設けてもよく、あるいは第１処理領域に導入する前に廃棄物を分配、展開する手段に応じて横にずらしてもよい。第１処理領域の下に下部処理領域１６０を配置する。
【００３５】
水平化手段１７０によって、好ましくは連続立体ねじ山かリボンねじ山のいずれかをもつ少なくとも一つのオーガーねじからなる水平化手段１７０によって、廃棄物投入口からハウジング内に導入される廃棄物を均し、上部処理領域に均等に分配する。なお、例えば（図８に示すような）回転レベラーを始めとする適当な手段ならばいずれも使用可能である。この少なくとも一つのオーガーねじを可逆モータ１８０によって駆動すると、オーガーねじの長さにそって各方向に廃棄材が定期的かつ体系的に移動する。
【００３６】
上部処理領域１５０と下部処理領域１６０との間に少なくとも一つの上部撹拌装置１９０を配設する。この撹拌装置は、第１の一組の並置ローラ２００、２１０で構成するのが好ましく、各ローラは、複数の表面パドルまたはバー２２０を有する。ローラは、一つかそれ以上の可逆モータ２３０によって駆動する。駆動時、いずれかの端部から見た場合に、左手ローラが時計方向に回転し、そして右手ローラが左手ローラに向かって反時計方向に回転するように、ローラが反対方向に回転するのが好ましい。なお、両ローラが同時に同一方向に回転しない限り、各ローラを反対方向に回転させてもよい。
【００３７】
別な実施態様では、撹拌装置の代わりに、固定式グリッド、バー、移動床、スライドゲートまたはハッチなどの非撹拌装置を使用してもよい。これらの実施態様の場合、堆肥化装置において異なる領域を分離する装置を使用しているため、堆肥化装置の上部領域における堆肥材の重量が堆肥化装置の下部領域における堆肥材を圧縮することはない。にもかかわらず、これら実施態様においても垂直配置であるが離散配置構成処理領域の基本的考え方に変更はない。
【００３８】
本発明の好適な実施態様では、下部処理領域１６０の基部に下部撹拌装置２５０を設ける。この撹拌装置については、上記と同様に動作する第２の一組の並置ローラ２６０、２７０で構成するのが好ましい。この第２の一組のローラは、少なくとも一つの第２モータ２８０によって駆動する。
【００３９】
堆肥化サイクル全体を通じて、撹拌手段は所定の間隔で作動する。容器内で、撹拌装置が堆肥材を混合、脱塊、通気し、反転させる。また、撹拌手段はその上に堆肥材を支持するため、積み重ねられた堆肥の全重量がその下にある堆肥材を圧密することはなく、これによって酸素が積み重ねられた堆肥内に深く供給されることがなくなる。容器ハウジングの内面（複数の場合もある）に一つかそれ以上の緩衝プレート２４０を設けると、撹拌作用を強化できる。あるいは、ホッパーのように、容器ハウジングそれ自体の壁２９０に内向きのテーパをつけてもよく、これによって堆肥材流れを撹拌装置に向けることができ、処理領域下部の開口に向けることができる。
【００４０】
下部撹拌装置の真下に排出口３００を設ける。従って、容器ハウジングのこの部分については、生成した堆肥が排出コンベヤ装置３１０、好ましくはねじオーガーに送られるように構成する。堆肥化装置から栄養分に富む植物成長培地を保存ビンまたは他の容器に移し、使用を待つ状態におく。
【００４１】
より大きな規模で生物分解性廃棄物を処理するためには、本発明装置に、廃棄物投入コンベヤ装置３２０、好ましくは直立配置バケットコンベヤを利用するのが好ましい。コンベヤ装置が好ましいのは、その角度または方向であり、本来の機能ではないが、方向を本発明堆肥装置のスペースを節約できるように設定できる。このように、コンベヤ装置をより水平に配置する場合には、別な装置を使用することができる。また、廃棄物投入コンベヤ装置は、廃棄物投入口３３０、直立配置チューブ３４０、モータ駆動バケットコンベヤケーブル３５０、および廃棄物排出口３６０を有するが、いずれも公知の部材である。
【００４２】
任意の処理領域に噴霧ノズル３８０を設けて、雰囲気の湿度を上げ、積み重ねられた堆肥材の水分を上げるようにしてもよい。なお、上部処理領域に水を添加する必要はない。
【００４３】
図５〜図７に、本発明の第２の好適な実施態様を示す。図１〜図４と同じ参照符号は、同じ部材を示す。図５〜図７に示す本発明装置は、上部処理領域１５０と下部処理領域１６０との間に中間処理領域４１０を追加配置している。一つかそれ以上の中間処理領域を追加配置する場合、これに伴って一つかそれ以上の中間撹拌装置４２０、好ましくは第３の一組のローラ４３０、４４０および第３のモータ装置４５０を設ける必要がある。
【００４４】
共振時に堆肥材を処理する条件を厳密に調節するために、環境制御装置を設けてもよい。既に述べたように、噴霧ノズルを使用すると、所定の処理領域に水を添加できる。さらに、一つかそれ以上の処理領域に温度センサ、酸素レベルセンサおよび水分レベルセンサを設けると、直ちに望ましくない条件を補正できる。これらセンサについては、よく利用され、また公知であるため、図示しない。さらに、堆肥化プロセスから出る排ガスを換気および除去するためにガス排出ダクト４６０を配設してもよい。排ガスについては、バイオフィルター４７０で処理してから、（適正かつ許されるならば）直接大気中に放出してもよく、あるいは平らな地面に排出してもよい。次に、新鮮な空気またはリサイクル空気を空気導入口４８０から容器ハウジングに導入する。この空気については、加熱/冷却装置４９０によって加熱または冷却することができる。これら環境装置すべてついては、プログラム式論理手段、即ちＰＬＣ５００またはコンピュータによって相互に、また撹拌装置とともに調整するのが好ましい。
【００４５】
図８は、本発明の直立式堆肥化装置の第３の好適な実施態様を示す斜視図である。この実施態様は円筒形ハウジング６１０、上部処理領域６２０、下部処理領域６３０、廃棄物コンベヤ装置６５０によって上部処理領域に生物分解性廃棄物を投入する廃棄物投入口６４０、および堆肥を堆肥コンベヤ装置６７０に案内する一つかそれ以上の排出口６６０からなる。さらに、水化手段（図示なし）、温度制御調節手段（図示なし）、および空気導入ダクトおよび排出ダクト６９０、７００を介して容器内部と流体連絡する排気/エアコン手段、好ましくはバイオフィルター６８０を配設してもよい。
【００４６】
上記の第１実施態様、第２実施態様とは異なり、スライドゲート７３０、７４０によって選択的に開閉される開口７１０ａ、７１０ｂ、７２０ａ、７２０ｂを形成した床７１０、７２０で上下の処理領域を分離し、下部処理領域と排出口とを分離する。スライドゲートの駆動については、よく知られているように、ゲート駆動手段７５０、７６０、好ましくは油圧シリンダまたは空気シリンダによって行う。好ましくは処理領域内に垂直に設けたシャフト７７０からなる撹拌手段を設ける。このシャフトは、複数のアーム７８０をシャフトから放射状に延設し、各処理領域において積み重ねられた堆肥材に接触、貫入し、作動時、積み重ねられた堆肥材をばらばらに処理し、脱塊し、通気するものである。シャフトの駆動は、シャフトの一端７９０に連結したモータ（図示なし）によって行う。
【００４７】
[方法工程]
本発明の直立式堆肥化装置を使用する場合には、以下の処理順序で各工程を実施する。
【００４８】
（１）有機廃棄物（生物分解性廃棄物）をバルク材（木片、おがくずなど）と混合し、適正な炭素/窒素比および適正な空隙率をもつ排気材混合物を得る。
【００４９】
（２）有機廃棄物とバルク材とを完全に混合する。なお、この混合は４つのオーガーを利用した自動混合装置で行うが、これについては、フロントローダ（ｆｒｏｎｔ  ｌｏａｄｅｒ）その他の同様な方法で実施してもよい。
【００５０】
（３）混合した有機廃棄材およびバルク材をバケットエレベータ式ホッパーに投入する。例えばコンベヤで行うが、これについては、フロントローダ（ｆｒｏｎｔ  ｌｏａｄｅｒ）その他の同様な方法で実施してもよい。
【００５１】
（４）バケットエレベータによって廃棄物混合物を堆肥化装置の上部に垂直に搬送する。
【００５２】
（５）廃棄物混合物を堆肥化装置の上部に堆積する。
【００５３】
（６）水平化手段によって水平面において廃棄物混合物を均し、堆肥化装置の上部処理領域に導入する。
【００５４】
（７）上部処理領域に廃棄物混合物をほぼ７日間保持する。毎日、廃棄物混合物が下降するため、堆肥を取り出し、新しい廃棄物を加える。
【００５５】
（８）ほぼ７日後に廃棄物混合物が撹拌装置ローラに達する。
【００５６】
（９）撹拌装置ローラによって廃棄物混合物の向きを変え、混合物を撹拌し、脱塊し、下部処理領域に送り込む。
【００５７】
（１０）必要に応じて、廃棄物混合物に水を加え、廃棄物混合物を撹拌装置ローラによって処理した後、十分な水分を維持するようにする。
【００５８】
（１１）さらに７日間、下部処理領域に廃棄物混合物を保持する。毎日、廃棄物混合物が徐々に下降するため、堆肥を取り出し、新しい廃棄物を追加する。
【００５９】
（１２）ほぼ１４日後に、堆肥化装置において廃棄物混合物が安定化し、病原体の破壊およびベクター吸引に関する条件を満足するため、栄養分に富む植物成長培地になっている。
【００６０】
（１３）植物成長培地をスクリュー式コンベヤまたはその他の同様な方法によって堆肥化装置の底部から排出し、後処理する（例えば硬化、乾燥、スクリーニング、袋詰めなどの処理を行う）。
【００６１】
[モニター/制御]
以下の制御およびモニター装置を利用して、最適な堆肥化条件を維持する。
【００６２】
（１）堆肥化装置の中心に、方向が垂直の温度プローブを永久的に固定し、制御パネルに連続的なフィードバックを与え、ファンまたはブロワを駆動して、堆肥化体内の温度および酸素を有効に調節する。温度については、７１℃（１６０°Ｆ）を超えないように、かつ５４℃（１３１°Ｆ）以下にならないように制御する。陽圧空気をブロワによって堆肥化体の底部に送り込み、堆肥化体の上部に空気陰圧を作用させて、堆肥化体の上部からバイオフィルターに空気を吸引する。バイオフィルターについては、安定化堆肥品、木片および他のフィルター媒体で構成すればよく、排ガスを清浄化でき、従って悪臭が周囲環境に放出されないようなフィルターであればよい。バイオフィルターの代わりに、排ガスをスクラビングまたは清浄化できる他の空気ろ過装置を使用してもよい。
【００６３】
（２）堆肥化装置全体に水分センサを設け、制御パネルに連続的にフィードバックを与えて、潅漑エミッタ（ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ  ｅｍｉｔｔｅｒ）を駆動し、堆肥化材の水分を制御する。堆肥化体の水分については、堆肥化プロセスを最適化するために、約６０％に維持すればよい。
【００６４】
（３）堆肥化プロセスから出るすべての浸出液（廃液）については、閉じ込め、適正に処理すればよい。また、浸出液については、潅漑用途にリサイクル使用してもよく、あるいは廃水として排水あるいは容器で処理すればよい。
【００６５】
以上の説明は、不当な実験を行わずに当業者が本発明を実施するための十分な説明であり、また本発明者の意図している本発明を実施する最良の態様を示す説明である。本明細書に本発明の好適な十分かつ完全な開示を与えているが、これは、図示および説明してきた正確な構成、寸法関係、および操作に発明を制限するものではない。当業者ならば、各種の改変、別な構成、変更および等価構成などについて容易に実施できるものであり、発明の真の精神および範囲から逸脱しなくても、場合に応じて適宜採用できるものである。このような変更には、材料変更、成分変更、構造的構成変更、寸法変更、形状変更、形態変更、機能変更、機能上の変更などがある。
【００６６】
即ち、本発明の適正な範囲については、以上のすべての変更、および図示し、明細書で説明してきた関係と等価な関係を含む特許請求の範囲の最も広い解釈によってのみ決定すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の直立式堆肥化装置における第１の好適な実施態様を示す一部横断面を含む正面から左にみた斜視図である。
【図２】図１に示した装置の正面からみた、横断背面図である。
【図３】図１および図２に示した装置の正面からみた、横断側面図である。
【図４】図２の４−４横断線にそってみた、図１〜３の装置の軸方向横断面図である。ただし、搬送スクリュー式コンベヤまたは廃棄物投入コンベヤ装置は図示していない。
【図５】本発明の直立式堆肥化装置における第２の好適な実施態様を示す横断正面図である。
【図６】図５に示した装置の横断側面図である。
【図７】図５の７−７横断線にそってみた、図５〜６の装置の軸方向横断面図である。ただし、搬送スクリュー式コンベヤまたは廃棄物投入コンベヤ装置は図示していない。
【図８】本発明の直立式堆肥化装置における第３の好適な実施態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００：本発明装置の第１実施態様、
１１０：容器ハウジング、
１２０：ハウジング壁、
１３０：フレーム、
１４０：廃棄物投入口、
１５０：上部処理領域、
１６０：下部処理領域、
１７０：水平化手段/オーガーねじ、
１８０：モータ、
１９０：上部撹拌装置、
２００：ローラ、
２１０：ローラ、
２２０：ローラパドル、
２３０：モータ、
２４０：緩衝プレート、
２５０：下部撹拌装置、
２６０：ローラ、
２７０：ローラ、
２８０：モータ、
２９０：内向きテーパ壁、
３００：排出口、
３１０：排出コンベヤ/ねじオーガー、
３２０：廃棄物投入コンベヤ装置/直立配置ベルトコンベヤ、
３３０：廃棄物装入口、
３４０：直立配置チューブ、
３５０：モータ駆動式バケットコンベヤケーブル、
３６０：廃棄物口、
３７０：噴霧ノズル、
４００：本発明の第２の好適な実施態様、
４１０：中間処理領域、
４２０：中間撹拌装置、
４３０：ローラ、
４４０：ローラ、
４５０：第３モータ装置、
４６０：ガス出口ダクト、
４７０：バイオフィルター、
４８０：空気口、
４９０：空気加熱/冷却装置、
５００：プログラム式論理手段/ＰＬＣ５００またはコンピュータ、
６００：本発明の第３の好適な実施態様、
６１０：円筒形ハウジング、
６２０：上部処理領域、
６３０：下部処理領域、
６４０：廃棄物投入口、
６５０：廃棄物コンベヤ装置、
６６０：排出口、
６７０：排出コンベヤ装置、
６８０：バイオフィルター、
６９０：空気口ダクト、
７００：空気出口ダクト、
７１０：床、
７１０ａ〜ｂ：床開口、
７２０：床開口、
７３０：スライドゲート、
７４０：スライドゲート、
７５０：ゲート駆動手段/油圧シリンダまたは空気シリンダ、
７６０：ゲート駆動手段/油圧シリンダまたは空気シリンダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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