(57)【要約】【課題】処理物を収容したドラムを攪拌回転及び停止をさせながら、エアを処理室内に底部側から供給して処理物に効率よく接触させ、また堆積した処理物内にエアを供給通過させて醗酵処理を促進することができる有機物の醗酵処理装置を提供する。【解決手段】ドラムフレーム３に回転自在に支持され処理物を出し入れ可能に収容するドラム２と、該ドラム２の底部１５にドラム回転の中心となる中心軸２０を設けたものにおいて、ドラム２の底部１５に外壁３６とノズル孔３９を穿設した内壁３７とを設けて給気間隙３８を形成し、上記中心軸２０に内端側が給気間隙３８内に、外端側がエア供給装置５０に各連通するエア供給路５１を設けた構成にする。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムフレーム（３）に回転自在に支持され処理物を出し入れ可能に収容するドラム（２）と、該ドラム（２）の底部（１５）にドラム回転の中心となる中心軸（２０）を設けたものにおいて、ドラム（２）の底部（１５）に外壁（３６）とノズル孔（３９）を穿設した内壁（３７）とを設けて給気間隙（３８）を形成し、上記中心軸（２０）に内端側が給気間隙（３８）内に、外端側がエア供給装置（５０）に各連通するエア供給路（５１）を設けてなる有機物の醗酵処理装置。
【請求項２】
エア供給路（５１）を形成した中心軸（２０）の先端部に、内壁（３７）を接合させて給気間隙（３８）を形成する請求項１の有機物の醗酵処理装置。
【請求項３】
外壁（３６）と内壁（３７）で形成される給気間隙（３８）を、中心部から放射方向に設けた複数の仕切壁（４５）によって周方向に仕切ることにより区画給気間隙（３８ａ）を形成し、ドラム（２）の回転に伴い下方側に位置した区画給気間隙（３８ａ）内にエアを供給する請求項１又は２の有機物の醗酵処理装置。
【請求項４】
給気間隙（３８）に臨む中心軸（２０）の先端部に、エアを下方側に供給するエア切換手段（４２）を設けた請求項１又は２又は３の有機物の醗酵処理装置。
【請求項５】
ドラム（２）を機台（６）に対し上下揺動回動可能に設けた請求項１又は２又は３又は４の有機物の醗酵処理装置。
【請求項６】
ドラム（２）内のエアを吸引排出する排気管（５２）の端部を、ドラム開口部（１２）側より挿入し所定位置で開口させてなる請求項１又は２又は３又４又は５の有機物の醗酵処理装置。
【請求項７】
処理物の嫌気性醗酵処理時に、排気管（５２）の排気側端部をエア供給装置（５０）の給気側に切換可能に接続する切換部（５３）を設けてなる請求項１又は２又は３又４又は５又は６の有機物の醗酵処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、畜糞や生ゴミ等の有機物を醗酵処理する醗酵処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１１−２６２７４５号公報
【特許文献２】特開２００１−７９５２６号公報
従来の畜糞や生ゴミ等の有機物（以下処理物と言う）を出し入れ可能に収容したドラムを回転し醗酵処理をする処理装置は、ドラムを軸心（長軸）を中心に回転させると共に、該軸心に直交する軸を中心に上下揺動回動を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また上記のようなドラム回転型の処理装置において、ドラムを外周に設けたパネルヒーターで加熱すると共に、ドラム内に挿入した筒状体から熱風を処理室に供給することにより、微生物の活性を図り処理物の醗酵処理をしているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報で示されるようなドラム回転型の処理装置は、処理物を醗酵処理するにあたり、ヒーターで加熱したドラムを回転させ、攪拌中の処理物に対しドラムの中心部から加熱したエアを吹き付けることによって、微生物の活性を好気性環境で促している。しかしドラムの回転を停止した場合にドラム底部に堆積し静止状態になった処理物に対しては、堆積した処理物の表面にのみエアが供給され内部には供給されない欠点がある。さらにドラムを常時回転させ処理物の攪拌を続行したままエアを供給し続けるので、微生物の安定的な増殖が損なわれ醗酵が充分に行われないまま乾燥し、良質な肥料が得られない。
【０００４】
また従来のような醗酵処理装置は、処理物を専ら好気性醗酵によって処理するものであり、処理物を嫌気性醗酵により処理する構成を備えていないので、十分な醗酵処理を行うためには別途嫌気性醗酵を行う作業やそのための装置が必要であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記従来の問題点を解消するための本発明による有機物の醗酵処理装置は、第１に、ドラムフレーム３に回転自在に支持され処理物を出し入れ可能に収容するドラム２と、該ドラム２の底部１５にドラム回転の中心となる中心軸２０を設けたものにおいて、ドラム２の底部１５に外壁３６とノズル孔３９を穿設した内壁３７とを設けて給気間隙３８を形成し、上記中心軸２０に内端側が給気間隙３８内に、外端側がエア供給装置５０に各連通するエア供給路５１を設けてなることを特徴としている。
【０００６】
第２に、エア供給路５１を形成した中心軸２０の先端部に、内壁３７を接合させて給気間隙３８を形成することを特徴としている。
【０００７】
第３に、外壁３６と内壁３７で形成される給気間隙３８を、中心部から放射方向に設けた複数の仕切壁４５によって周方向に仕切ることにより区画給気間隙３８ａを形成し、ドラム２の回転に伴い下方側に位置した区画給気間隙３８ａ内にエアを供給することを特徴としている。
【０００８】
第４に、給気間隙３８に臨む中心軸２０の先端部に、エアを下方側に供給するエア切換手段４２を設けたことを特徴としている。
【０００９】
第５に、ドラム２を機台６に対し上下揺動回動可能に設けたことを特徴としている。
【００１０】
第６に、ドラム２内のエアを吸引排出する排気管５２の端部を、ドラム開口部１２側より挿入し所定位置で開口させてなることを特徴としている。
【００１１】
第７に、処理物の嫌気性醗酵処理時に、排気管５２の排気側端部をエア供給装置５０の給気側に切換可能に接続する切換部５３を設けてなることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。符号１は、生ゴミや畜糞等の有機物（処理物）をドラム２内に収容し醗酵処理するドラム回転式の処理装置であり、処理物を出し入れ可能に形成した瓶型タンク形状のドラム２と、該ドラム２を前後方向の軸心を中心に回転可能に支持する支持フレーム３と、該支持フレーム３の両側を上記軸心と直交する回動軸（揺動軸）４で支持する箱枠状の機台６等で構成している。
【００１３】
上記ドラム２は、支持フレーム３の前後方向の中間部分即ちドラム２の重心に近い位置を回動軸４で軸支した状態で、後述する回動機構５を介して上下方向に揺動回動可能に支持されると共に、前側の開口部１２に蓋構造８を備えている。ドラム２の前後部は支持フレーム３に対し回転支持機構７によって正逆回転可能に支持され、且つエア供給機構９によって回転するドラム２の処理室１０内にはエアを後部側から供給し、攪拌される処理物にエアを供給して醗酵処理を促進する。
【００１４】
以下各要部の詳細な構成について説明する。先ず図３で示されるようにドラム２は、円筒状のドラム本体１１の前後に、集束された開口部１２を形成する円錐状のガイド筒部１３と、後方側に膨出する湾曲形状の底部１５を、側面視で瓶型形状となるように一体的に組付けている。
【００１５】
ドラム２は、ドラム本体１１の前後の外周にガイド輪１６，１６を設け、該ガイド輪１６をドラムフレーム３側に設けた回転支持機構７の左右のガイドローラ１７によって転動可能に支持されている。また底部１５の中心部（軸心）から後方に向けて突設した中心軸２０は、支持フレーム３の後部で上方に立設したフレーム上の軸受（メタル部）１９に上下揺動自在に軸支されている。
上記中心軸２０は軸心部に後述するエア供給機構９のエア供給装置５０と接続するエア供給路５１を穿設している。
【００１６】
そして、回転支持機構７においては後方のガイド輪１６の周囲にチェン２１が巻き掛け固定され、該チェン２１に回転支持機構７が有する駆動モータ２２のモーター軸に備えた駆動スプロケット２３を噛合させることにより、ドラム２をガイドローラ１７，１７とメタル部１９で支持した状態で、前後方向の軸心を中心に駆動モータ２２の作動によって正逆回転可能に駆動する。尚、ドラム２の回転は数分間に１回転程度と低速回転にすることにより、微生物の増殖を急速攪拌によって損なうことのないようにしている。
また上記前後のガイド輪１６はその外周を、ドラムフレーム３側に設けた逆Ｕ字状のカバー部材１１ａで覆われている。
【００１７】
回動機構５は、ドラムフレーム３の中途部から立設した支持フレーム２５に回動軸４を横向きに突設し、該回動軸４を機台６から立設した支柱２６のメタル部２７に軸支されると共に、回動軸４の軸端に設けたウォームホイル２９に、支柱２６側に設けた駆動モータ３０のウォームギヤ３１が噛合する構成になっている。これにより、駆動モータ３０を正逆回転操作し、ウォームギヤ３１及びウォームホイル２９，回動軸４を介し、ドラム２及びドラムフレーム３を前後方向の重心付近位置を中心とし上下揺動回動を行い、ドラム２を水平姿勢から下方及び上方の傾斜姿勢に切り換えることができる。尚、回動機構５は上記の方式に限定されることなく、大型ドラムの場合には油圧シリンダ機構で傾動させるか、或いはドラム２を上方からクレーンで傾動可能に吊下げることもでき、また小型ドラムの場合には手動操作によって傾動することもできる。
【００１８】
また図３，図４，図５で示されるようにドラム２は、ドラム本体１１と底部１５を２重構造の周壁で形成しており、ドラム本体１１は内壁３２と外壁３３で形成される空間部内に、内壁３２側を加熱するヒーター３５を貼設し、該ヒーター３５を断熱部材３５ａで囲い、断熱部材３５ａの外周をガイド輪１６，１６間に張設した外壁３３で覆っている。上記ヒーター３５は中心軸２０の外周に設けたスリップリング３５ｂによって機台５側から温度調節可能に通電される。
【００１９】
図示例においてガイド筒部１３は、その外周に断熱部材を施した保温構造になっている。
また底部１５は、湾曲状に形成された外壁３６の内側に、略相似形状の内壁３７を後述する給気間隙３８を形成するように張設し、内壁３７の全周面には、例えば千鳥状の配列を以て数ミリ程度の直径を有する多数のノズル孔３９を略等間隔に穿設している。
【００２０】
中心軸２０は、メタル部１９で軸支される前側軸端に外壁３６と内壁３７を取付ける取付部４０を、給気間隙３８の巾を有する厚さで鍔状に形成すると共に、後側軸端にジョイント（回転接手管）５０ｂを介し前記エア供給装置５０の供給管５０ａを回転スライド可能に接続している。尚、ジョイント５０ｂの固定側はドラムフレーム３に支持している。
この構成により、ドラムフレーム３側に取付けられたエア供給装置５０から、ジョイント５０ｂを介し供給管５０ａの軸振れを防止した状態とし、エアを回転する中心軸２０の供給路５１に通し、底部１５の給気間隙３８に連続的に供給し内壁３７のノズル孔３９から処理室１０の底部側に噴出させる。
【００２１】
上記供給管５０ａは、その中途部に貯水タンクと排水バルブ等からなる集水部５０ｃを設け、管路中の水分を収集すると共に排出できるようにしている。
また給気間隙３８は中心の取付部４０側から外周側に向けて徐々に幅狭に集束するように形成することにより、各ノズル孔３９からエアを均等に噴出することができる構成となっている。即ち、内壁３７と外壁３６はその中心部を取付部４０に取付けた状態で、両者の外周縁でドラム本体１１の内壁３２の端部を挟持するように固定することによって外周側で集束する給気間隙３８を形成し、底部１５を剛性の高い構造にしている。
【００２２】
そして、内壁３７に穿設される全てのノズル孔３９の合計面積は、エア供給路５１の断面積より小さくなるように中心軸２０に形成しており、これによりドラム２はエア供給装置５０が作動される運転中に、各ノズル孔３９から処理室１０内に向けてエアを噴出しながら、給気間隙３８内にバックプレッシャー（背圧）を生じさせ、このバックプレッシャーによって処理室１０内の処理物や水分等がノズル孔３９から給気間隙３８内に侵入しない構造になっている。
【００２３】
上記中心軸２０に形成した取付部４０は、内端側に内壁３７の中心部を接合し、外端側に外壁３６の中心部を嵌挿した状態で接合し、３者を複数の取付ボルト４１によって共締めすることにより、ドラム２の中心部における給気間隙３８を形成維持し、内壁３７に加わる処理物の重量や衝撃を取付部４０を介して分担支持する機構になっている。
これにより、内壁３７と外壁３６の組付け時に、取付部４０によって中心部側の給気間隙３８を簡単に位置決めすることができ、また内壁３７の中心部を補強支持するので、処理物の重量及び攪拌時の処理物との接当負荷等に対し内壁３７の剛性を高めて変形を防止する。従って、内壁３７及び外壁３６の板厚を薄くすることができ、ドラム２の軽量化を図り省エネ運転が可能になる。
【００２４】
またドラム２は、内壁３７と外壁３６間で給気間隙３８を扇形に区画された複数の区画給気間隙３８ａと、ドラム２の回転に伴い下方側に位置した区画給気間隙３８ａ内に、エアを分配供給するエア切換手段４２とからなるエア分配構造４３を備え、処理室１０内の下方にある処理物に対してエアを供給させ、醗酵分解を促進させる。
即ち、給気間隙３８は、底部１５の中心部から放射方向に設けた複数（図示例では６枚）の仕切壁４５で扇形に仕切られることによって、周方向に区画された複数の区画給気間隙３８ａを形成する。尚、このとき仕切壁４５の両側縁を外壁３６と内壁３７に接合させた状態にすると、底部１５の補強リブになる。
【００２５】
エア切換手段４２は、図４，図５に示すように取付部４０の内部にエア供給路５１と連通する複数のエア供給路５１ａを放射方向に穿設し、その開口部を各区画給気間隙３８ａに臨ませると共に、開口部に円錐状のバルブ座４６を面取り形成し、該バルブ座４６にエア供給路５１ａを開閉可能に閉鎖するバルブとしてのボール４７を設置し、取付部４０の外周に該ボール４７の落下を規制しながら通気を妨げないバルブガイド４９を設けた構成になっている。
【００２６】
これにより、エア切換手段４２はバルブ座４６が上向きにあるとき、ボール４７が自重によってエア供給路５１ａを閉鎖してエアの放出を防止し、バルブ座４６が下向きにある側ではボール４７が下落しエア供給路５１ａを開放するので、下方側に位置する区画給気間隙３８ａに向けてエアの供給を集中的に行う。また下落してバルブガイド４９で支持された状態にあるボール４７は、ドラム２の回転に伴い上方に至るとバルブ座４６に案内されてエア供給路５１ａを再び閉鎖する。
従って、エアー切換手段４２を備えたエアー供給機構９は、エア供給装置５０を過大な容量にすることなく、ドラム２の下側に位置する処理物に対してのみエアを供給する。
尚、エア切換手段４２は上記のようにボール４７の自重によってエア供給路５１ａを開閉する方式にすることにより、エア切換手段４２を簡単な構造で廉価にすることができるが、この方式に限定されることなく例えば電気的に開閉するバルブ等で構成することもできる。
【００２７】
次にエア供給機構９及び蓋構造８について説明する。先ずエア供給機構９は、ファン型或いはコンプレッサ型のエア供給装置５０で外気を圧縮し、供給管５０ａ，ジョイント５０ｂ，エア供給路５１，エア供給路５１ａを介して、給気間隙３８内に圧縮エアを供給する。
そして、ドラム２内のエアを吸引排出する排気管５２は、開口部１２から処理室１０内の奥側所定位置、即ち円錐形状のガイド筒部１３の基部側でドラム本体１１の前側近傍に開口部５２ａを開口させると共に、排気側端部をエア供給装置５０の給気側に設けた切換部（吸気切換装置）５３に接続し、中途部に吸気ファン型の排気装置５４を介装している。
【００２８】
この構成により、切換部５３を切り換え操作することによって、ドラム２内の醗酵成分や水分を含むエア（醗酵エアと言う）を大気中に吸引排出しながら外気の新鮮なエアを連続的に供給する好気性醗酵処理の使用態様と、外気エアの供給を停止した状態で、ドラム２内の上記醗酵エアを切換部５３，エア供給装置５０，エア供給路５１等を介しドラム２の処理室１０内に循環させる、処理物の嫌気性醗酵処理の使用態様とに適宜切り換えることができる。
【００２９】
即ち、図３において処理物を好気性醗酵によって処理する時は、外気を吸気口５５から導入し切換部５３，吸気管５６を介しエア供給装置５０によって、既述のように給気間隙３８に供給し、新鮮なエアを内壁３７のノズル孔３９から連続的に噴出供給し、ヒーター３５で加熱した処理室１０を好気性環境に維持しながら、ドラム２の正逆回転と回転停止による攪拌回転制御を付与することによって好気性醗酵処理を促進する。
このとき処理物に接触したエアは、処理室１０の上方側、特に開口部１２に近いガイド筒部１３内の円錐形状の内面に接触して冷却され、醗酵エア中の水分が凝結することによって十分なエア排出ができないだけでなく、内部に凝結水を滴下させる状態になる。このためドラム２内のエアは処理室１０内に挿入された排気管５２の開口部５２ａから強制的に吸引され、排気装置５４を介し切換部５３の排気口５７から大気中に排出される。また排気管５２の開口部５２ａは低温側となる蓋構造８から離間した奥側に開口するので、凝結する前のエアを排出し、多量の酸素を含んだ外部エアと入れ換えられる。
【００３０】
一方、嫌気性醗酵処理時には、吸気口５５と排気口５７を閉じ排気管５２と吸気管５６を連通させるように切換部５３を操作すると、エア供給機構９は外気エアの供給を停止し閉回路にすることができるので　排気装置５４で排出された処理室１０内の醗酵エアは、エア供給装置５０によって再び処理室１０内に供給され循環することになる。この時循環エア中の凝結水を必要に応じて分離捕集するため、ドラム外のエア循環経路中に水分分離装置（集水部）５０ｃが設けられている。
これにより、処理室１０は外気エアの供給が遮断された嫌気性環境となり、ドラム２の攪拌回転制御と醗酵エアの連続的な供給によって、処理物の嫌気性醗酵が促進される。
【００３１】
従って、上記のように構成されたエア供給機構９を備える処理装置１は、好気性醗酵処理と嫌気性醗酵処理とを簡単に切り換え選択することができると共に、ドラム２に収容する処理物に対し好気性醗酵処理と嫌気性醗酵処理を行うことができるので、通常の好気性醗酵のみの処理では醗酵分解が困難であったり長い時間がかかるような処理物に対しても、上記両醗酵処理によって短時間で効率よく処理することができる。
ちなみに後述するように、大量の畜糞（略１トン程度の牛糞）に対して好気性醗酵と嫌気性醗酵の両処理を行った場合に、略２４時間程度の短い時間で良質な堆肥状肥料を簡単に製造することができた。
【００３２】
次に図１〜図３を参照し蓋構造８について説明する。この蓋構造８においては、ドラム２の開口部１２を開閉可能に閉鎖する円盤状の蓋部６０の外周を、ガイド筒部１３の先端に形成した鍔部６１にリング状のシール部材６２を介してスライド可能に嵌合させている。蓋部６０に開口した蓋孔は上方の蝶番部６３を支点に開閉可能に設けた蓋６５によって開閉される。また蓋部６０の回り止め及び支持は排気管５２を取付部材に兼用することによって行っている。
【００３３】
この構成により蓋部６０は回転するドラム２に対し、その開口部１２を固定状態で閉鎖し、蓋部６０を取り外すことなく開閉できる。
また図示例の排気管５２は、その中途部を前後のカバー部材１１ａに固定しており、先端側を屈曲させて蓋部６０の上部から挿入した状態で、蓋部６０の取付構造を剛性の高い構成にしている。
【００３４】
また蓋部６０はその内側に、例えばオゾン発生用のオゾンランプ等の脱臭や制菌作用等を行う適宜な装置を設けることができる。
７０は機台６の一側に設置された制御盤であり、この制御盤７０はヒーター３５の温度のコントロール、駆動モータ２２の自動及び手動操作と攪拌回転制御、切換部５３の操作、エア供給装置５０の駆動及び回動機構５の駆動操作等を司る。
【００３５】
７１はドラム２の底部１５から水抜き等を行うドレンコックであり、外壁３６の湾曲部に設けることにより図３で示されるドラム２の傾斜姿勢で、処理物から浸出し又は吸気間隙３８内で凝結した水分等により底部１５に溜まった水や処理室１０内の洗浄時の水を排出する。
７２，７３は処理物の攪拌を促進するブレードであり、それぞれドラム２の内壁３２と内壁３７に螺旋方向に沿って複数設置している。また上記ブレード７２に適当間隔を有して突設した先鋭な板状突起の攪拌体７５は、ドラム回転に伴う処理物の掻上げと細断を促進する。
【００３６】
次に、以上のように構成した処理装置１による処理物の処理態様について述べる。この例では１トン程度の牛糞を処理物とし、先ず処理物を好気性醗酵処理をする場合、及びこれに嫌気性醗酵処理を付与することによって堆肥化する例について説明する。
【００３７】
先ずドラム２の収容姿勢において、蓋部６０の蓋６５を開き開口部１２から処理物を処理室１０内に投入し、蓋６５を閉じた状態で、好気性醗酵処理側に切り換えられたエア供給機構９のエア供給装置５０によってエアを供給する。同時に回転支持機構７によってドラム２を回転させながら、該ドラム２を処理物の収容姿勢から図３で示されるように、回動機構５を駆動し上方回動させ、中心軸が上向きに略３５度程度の処理角に姿勢維持し好気性醗酵処理運転を行う。
尚、ヒーター３５は上記運転に先立って処理室１０を設定温度となるように加熱しておく。
【００３８】
この運転初期において、例えばドラム２は正転と逆転を５分程度繰り返した後、略２０分程度の所定時間を以て回転を停止しするように間欠回転を行い、運転初期に処理物の攪拌分解による処理を促進する。次いで、上記のような攪拌を主とする処理が行われた後は、ドラム２は回転を停止し数時間毎に数分程度の攪拌回転による間歇回転（攪拌回転制御）を行う。
【００３９】
これにより、処理物は運転初期にドラム２の回転による攪拌で砕かれながら均一な混合と水分の機外排出が行われ、この後ドラム２の回転停止に伴い処理室１０の下方底部側に堆積状態になって静止した処理物に、エア供給機構９及びエア分配構造４３によってエアが集中的に供給され、後述するように処理物内にエアを通過させる静止通気処理が促進される。
この例では上記のような運転によって略１０時間程度で醗酵温度が下がり始めることから、好気性醗酵が短時間で略完了したことが確認された。
【００４０】
次いで、上記のような好気性醗酵処理を行った後に嫌気性醗酵処理をすることにより、さらに良質な肥料とするように堆肥化を促進する。
即ち、好気性醗酵処理が略完了した所定時間経過後に処理物の醗酵温度が下がり始めるとき、処理室１０を加熱しているヒーター３５をＯＦＦにすると共に、切換部５３を操作してエア供給機構９を閉回路にする。この操作によって処理室１０は、処理物の加熱を停止すると共に外気の供給が遮断され、処理室１０内のエアが循環され嫌気性環境にされる。
【００４１】
そして、この嫌気性環境のもとでドラム２の攪拌回転処理（切り返し）と静止状態の処理を選択することができるので、一旦好気性醗酵処理をされた処理物は、嫌気性醗酵処理され均質な塊状の処理物に分解する。
このとき、管路を循環する醗酵エアに含まれる水分の一部は、エア供給機構９中に設置された集水部５０ｃによって凝結し集水され、処理物は粘土状に塊化すると共に、この場合にも給気間隙３８内のバックプレッシャーは、ノズル孔３９から侵入しようとする処理物や水を押し戻すように作用するので、ノズル孔３９の目詰まりや給気間隙３８内への侵入を防止する。
上記のような嫌気性醗酵処理によれば、処理物の粘土状の塊化は略１０時間程度で認められ、比較的短時間に嫌気性醗酵処理を完了することができた。
【００４２】
次いで、嫌気性醗酵処理を行った後は、再びヒーター３５をＯＮし切換部５３を操作し、好気性醗酵処理時と同様な態様に切り換え処理物を乾燥させた後、機外に排出することにより処理物の一連の醗酵処理を完了する。
この場合、ペースト状の処理物に含む多量の水分を、前記攪拌回転と加熱及び排気によって乾燥させるので、略３〜４時間程度で乾燥した粉粒体状の堆肥に仕上げることができた。次いでドラム２を回動機構５によって下向きに傾斜させ、蓋６５を開いて処理物を排出する。
従って、本発明の処理装置１によれば、好気性醗酵処理と嫌気性醗酵処理の切り換えを簡単行うことができると共に、処理物に好気性菌と嫌気性菌の両微生物を作用させ、醗酵処理による良質な堆肥化を短時間に行うことができる等の特徴がある。
【００４３】
尚、上記のような醗酵処理において、ドラム２の攪拌回転制御や処理室１０内の温度制御、及び好気性醗酵処理並びに嫌気性醗酵処理の時間等の設定は、処理物の状態や性質並びに量等の条件に適応した運転形態やタイミングを選択して行う。
またドラム２の攪拌回転は、図３で示す前記攪拌角或いはそれ以下の緩やかな攪拌角で回転させると、比較的短い時間で処理物を均一に攪拌混合することができ、攪拌動作中のバラバラ状態の処理物に対し、エアを底部１５側から供給して接触させ、攪拌による水分の除去を促進しながら好気性醗酵を行う。
【００４４】
この後、ドラム２は上記攪拌角又はそれ以上の急な攪拌角に姿勢変更をしてドラム回転を停止すると、処理物は底部１５側に図３の点線で示す堆積線Ｗのように順次堆積する。
ここでドラム２の下方で静止状態になった処理物に対し、下側に位置した区画給気間隙３８ａのノズル孔３９からエアが集中的に供給されるので、静止通気処理が好気環境のもとで行われる。
【００４５】
従って、処理物の醗酵処理は従来のもののようにドラム２の攪拌回転を頻繁に行うことなく、ドラム２を前記攪拌角即ち静止通気処理角において、ドラム２の回転を専ら停止した状態で、堆積した処理物内にエアを集中的に供給させる静止通気処理を行うので、処理物の内部にエアを下方から上方に向けて接触させながら通過せしめ、微生物の増殖を活性化し醗酵処理を促進すると共に、ドラム２の回転駆動を低減したランニングコストの低い、省エネ運転を経済的に行うことができる等の特徴がある。
【００４６】
尚、上記のようにドラム２の回転を停止した状態で行う静止通気処理は、該ドラム２は略垂直姿勢に起立停止させた状態にすると、底部１５の内壁３７の全面上に処理物を堆積できるので、この場合にはエア分配構造４３によって略全周のノズル孔３９からボール４７が自重で離間し、エアを処理物に対し自動的に供給することができる。
またドラム２を起立姿勢にした状態で、前記集水部５０ｃのバルブを開放すると、エア供給路５１を排水路に利用して外壁３６内に溜まった水を簡単に排出することができるので、水を用いた処理室１０内の洗浄を容易に行うことができる。
【００４７】
また以上のような処理において、特に水分が多い生ゴミ等の処理物を処理する場合には、例えば吸水性が良好な木材チップに好熱菌等の醗酵菌を着床した担体を用いることもできる。この場合には水分を担体に吸水保持させながら高温で蒸発するので、多量の水分や悪臭の発生を抑制した醗酵処理をすることができる。この際にもドラム２は短時間の回転であたかも堆肥を切り返すように攪拌するので、処理物を長時間にわたり攪拌させることによる好熱菌の活性化を阻害したり低減させることを防止でき、ドラム２の回転停止状態で行われる静止通気処理の適数回の繰り返しによって醗酵処理を完遂し減容することができる。
【００４８】
尚、図示例の処理装置１は底部１５側のみノズル孔３９を有する給気間隙３８を形成したが、ドラム本体１１の内壁３２からもエアを噴出させる場合には、該内壁３２にノズル孔を穿設し、該ノズル孔と上記給気間隙３８を連通させることもできる。
また中心軸２０をメタル部１９で軸支しないで支持する場合には、外壁３６の中心部或いは取付部４０に形成したエア供給路５１に、ジョイント５０ｂを介して供給管５０ａを接続することもできる。また前記した処理物に対する好気性醗酵処理と嫌気性醗酵処理を行う手段は、図示例のようなドラム回転型の処理装置１に限ることなく、在来の有機物の醗酵処理装置に対しても利用できる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明による有機物の醗酵処理装置は、以上のように構成したことにより次のような効果を奏する。
処理物を収容したドラムは、底部の外壁とノズル孔を穿設した内壁とで形成される給気間隙に、エアをエア供給路を介して供給しながら攪拌回転及び停止をさせるので、エアを処理室内に底部側から供給して処理物に接触させることができ、また堆積した処理物内にエアを供給通過させて醗酵処理を促進することができる。
またエア供給路を給気間隙の中心部に設けるので、エア供給装置からエアを簡単な構成によって供給することができる。
【００５０】
またエア供給路を形成した中心軸の先端部に内壁を接合させることにより、内壁と外壁の中心部側の給気間隙を簡単に形成でき、また内壁の中心部を補強支持し剛性の高い構造にすることができる。
【００５１】
外壁と内壁で形成される給気間隙を、仕切壁によって周方向に仕切り複数の区画給気間隙を形成し、ドラムの回転に伴い下方側に位置した区画給気間隙内にエアを供給することにより、ドラムの下方側に位置し上記区画給気間隙にあるノズル孔を塞いでいる処理物の内部に対してもエアを供給することができる。
【００５２】
このとき、給気間隙に臨む中心軸の先端部にエアを下方側に供給するエア切換手段を設け、ドラムの回転に伴い下方側に位置する区画給気間隙内にエアを集中的に供給することにより、ドラムの下方側に位置する処理物に対しエアを供給し醗酵処理を促進することができると共に、噴出するエアによって上記区画給気間隙のノズル孔の目詰まりを防止することができる。
また給気間隙及び中心軸を利用するのでエアー切換手段を簡単に構成でき、大容量のエア供給装置を必要としない装置をコンパクトに製作できる。
【００５３】
またドラムは機台に対し上下揺動回動可能に設けることにより、緩やかな傾斜でドラムを回転し処理物の攪拌処理を促進すると共に、急な傾斜でドラムを静止した状態で行う醗酵処理を促進する。また上記両処理姿勢の切り換えを簡単に行うことができる。
【００５４】
さらに、処理室内のエアを吸引排出する排気管の端部をドラム開口部側より挿入し所定位置で開口させるようにしたドラムは、処理物に接触したエアを処理室内でエア中の水分が凝結し停滞状態になる前に、排気管の開口部から吸引排出し処理物の醗酵処理を促進する。
【００５５】
ドラムに設けた排気管の排気側端部を、エア供給装置の給気側に切換可能に接続する切換部を設けた処理装置は、外気エアを供給して行う好気性醗酵処理と、外気エアを遮断し処理室内のエアを循環させて行う嫌気性醗酵処理を選択することができると共に、処理物を好気性醗酵処理したものに対し嫌気性醗酵処理を付加し、処理物の肥料化をランニングコストを抑制して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明係わる醗酵処理装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１のドラム及び要部の構成を示す断面図である。
【図４】ドラムの底部の構成を示す背面図である。
【図５】図４のエアー切換手段の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
１　　醗酵処理装置（処理装置）
２　　ドラム
３　　ドラムフレーム
４　　回動軸
５　　回動機構
６　　機台
７　　回転支持機構
８　　蓋構造
９　　エアー供給機構
１１　　ドラム本体
１３　　ガイド筒部
１５　　底部
２０　　中心軸
３６　　外壁
３７　　内壁
３８　　給気間隙
３８ａ　区画給気間隙
３９　　ノズル孔
４０　　取付部
４５　　仕切壁
５０　　エア供給装置
５０ａ　供給管
５１　　エア供給路
５２　　排気管
５３　　切換部
５４　　排気ファン（排気装置）
【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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