(57)【要約】【課題】設置スペースを削減できると共にランニングコストを低減することのできる堆肥化処理装置を提供する。【解決手段】発酵処理槽１１ａ〜１１ｃを複数段積層すると共に、前記発酵処理槽１１ａ〜１１ｃを高さ方向に区画する開閉床１２を備え、前記発酵処理槽１１ａの最上段から投入した被処理物３１を微生物と混合し発酵処理した後、順次前記開閉床１２を操作して下段の発酵処理槽１１ｂ、１１ｃに移動するので、装置を立体的に構成することができ設置スペースを削減することができる。また、被処理物を空気と万遍なく接触させるための撹拌エネルギーが不要の為、ランニングコストを低減することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に複数段に積層された発酵処理槽と、これらの発酵処理槽の間に設けられた開閉床とを備え、
前記発酵処理槽の最上段から投入され微生物と混合された被処理物を各発酵処理槽に所定時間にわたって保持し、順次前記開閉床を操作して下段の発酵処理槽に移動させることを特徴とする堆肥化処理装置。
【請求項２】
前記開閉床は、それぞれ被処理物を通過させる複数の通路を形成することを特徴とする請求項１に記載の堆肥化処理装置。
【請求項３】
前記開閉床によって形成される通路は、上の段の開閉床と下の段の開閉床とで、その平面形状が異なることを特徴とする請求項１または２に記載の堆肥化処理装置。
【請求項４】
前記開閉床は、互いに平行な複数のスリット状の通路を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の堆肥化処理装置。
【請求項５】
前記発酵処理槽は、三段以上に積層され、発酵処理槽の間に配設された開閉床のスリットの方向が上の段と下の段とで異なることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１に記載の堆肥化処理装置。
【請求項６】
前記開閉床は、軸を中心に回転する短冊状の羽根を複数備えたことを特徴とする請求項１ないし５の何れか１に記載の堆肥化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品廃物、生物系廃棄物等の再利用を図るべく堆肥にする堆肥化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、生物資源のリサイクルは、緊急の課題となっており、資源循環型社会に必要不可欠な技術である。
従来、食品廃物、生物系廃棄物を堆肥化処理する装置として、回転ドラム式、撹拌式、平面式等が提案されている。
回転ドラム式は、食品廃物等を収納したドラムを回転させながら加熱すると共に、空気（酸素）を供給して堆肥化処理を行うものである。
また、撹拌式は、装置内に１本または２本の回転羽根を設置し、食品廃物を羽根で撹拌しながら酸素を供給して堆肥化処理を行うものである。主に、小型家庭用に利用されている。
また、平面式は、ビニールハウス等の屋根のある場所に、コンクリート等で枠を作り、この枠内に処理物を積み上げ定期的に切り返しを行い、混合と酸素を供給して堆肥化処理を行うものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２３９３４５号公報（図１，２、段落０００８，０００９）
【特許文献２】
特開平９−２５３６１５号公報（図１，２、段落００１０，００１１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の堆肥化処理装置において、回転ドラム式では、ドラムを回転させ、加熱するために装置が大掛かりになると共に、ランニングコストが高くなると云う欠点が存在した。また、処理量に対して装置価格が高く、大量処理をするとコスト高になる。更に、２４〜４８時間処理後、堆積させて長時間の熟成が必要である。
また、撹拌式は、大量処理が困難な上に撹拌のために多くの電力等のエネルギーを必要とするため、ランニングコストが高いといった欠点が存在した。また、平面的に広がるレイアウトであるため、広い設置スペースが必要である。
更に、平面式の場合、設置面積が広く必要であり、一般にはビニールハウスが使用されるために、異臭の管理ができず住宅の密集する都会での設置は困難である。また、密閉式にすると設置費用が高額になるという問題が存在した。
【０００５】
上記問題点を解決するため本発明は、設置面積が小さく密閉化が容易であると共に、ランニングコストの小さい堆肥化処理装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、基本的に以下に記載された構成を採用するものである。発酵処理槽を上下複数段に積層すると共に、前記発酵処理槽の間を開閉床により上下に区画し、前記発酵処理槽の最上段から投入した被処理物を微生物と混合し発酵処理した後、順次前記開閉床を操作して下段の発酵処理槽に移動することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の別の態様としては、前記開閉床は、複数の通路、例えば上の段と下の段で異なる平面形状の通路を形成することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の別の態様としては、前記開閉床は、互いに平行な複数のスリット状の通路を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の態様としては、前記発酵処理槽は、三段以上積層されると共に、それぞれの底部に配設された開閉床のスリットの方向がそれぞれ隣りどうしで異なることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の別の態様としては、前記開閉床は、軸を中心に回転する短冊状の羽根を複数備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について堆肥化処理装置を例に説明する。図１は、本発明の一実施形態である堆肥化処理装置を示す一部を切り欠いた正面図、図２は本発明の堆肥化処理装置の背面図、図３は本発明の堆肥化処理装置を示す平面図である。ここで、堆肥化処理装置１０は、発酵処理槽１１を複数段積層すると共に、この各発酵処理槽１１を高さ方向に区画する開閉床１２を備えている。
【００１２】
本実施の形態において、発酵処理槽は２段に積層されている。上段の発酵処理槽１１ａには、図３に示すように被処理物である、食品廃物、生物系廃棄物等を投入するための投入口１３と排気筒１４が形成されている。投入口１３は、装置本体にヒンジ１５で開閉可能に支承された開閉扉１６が取り付けられている。開閉扉１６の縁部には、密封性を確保するためのシール部材が配設されている。また、開閉を容易にするための把手１７が取り付けられている。
【００１３】
排気筒１４には、ダンパー１８が取り付けられており、発酵処理槽１１内で発生した生成ガスを排出する際に開閉制御することができる。また、発酵処理槽１１の正面側に点検窓１９が形成されており、内部の発酵状態を確認することができる。更に、図２に示すように背面側には、メンテナンス扉２２が開閉自在に取り付けられている。
【００１４】
図４に示すように開閉床１２は、装置本体の外側に取り付けられたハンドル２０を回すことにより、開閉することができる。ハンドル２０を回転すると、装置本体の側壁に沿って配設された駆動軸２１が回転し、この駆動軸２１に固定されたウオーム２３が回転することにより、駆動軸２１と直交配置された羽根軸２４に固定されたウオーム歯車２５が減速回転して羽根２６を回転する。
【００１５】
図５は、本発明の堆肥化処理装置１０に使用される開閉床１２の一例を示す断面図である。ほぼ等間隔に配置された羽根軸２４に沿って接線上に短冊状の羽根２６が固着されおり、図５に実線で示す状態が閉状態であり、二点鎖線で示す状態が開状態である。また、羽根２６は、穴の開いたパンチング板等から構成されており、被処理物は落下しないが空気を自由に流通させることができる。
【００１６】
また、図１に示すように開閉床１２は、第１の発酵処理槽１１ａと第２の発酵処理槽１１ｂでは、羽根２６の向きが直交する位置に配置されている。このように、開閉床１２を開くことにより形成される被処理物の通路が、各段毎に向きを異ならせているので、落下に際してより効率的に被処理物をほぐして空気を流通させることができる。なお、複数段に設けられた開閉床１２の向きは、必ずしも直交する必要はなく、同一の向きであってもよい。また、所定の角度を有して配置してもよい。要は、上段と下段とで落下する被処理物の形状を異ならせることにより、被処理物をより良好にほぐすことが好ましい。
【００１７】
更に、一番下に配置された発酵処理槽１１ｃには、取り出し扉２７が開閉自在に取り付けられると共に、床面２８が取り出し扉２７に向かって傾斜している。したがって、堆肥化処理した被処理物の取り出しが容易である。また、発酵処理槽１１ｃには、送気筒２９がダンパー３０を介して取り付けられており、図外のブロアからの送風空気を導入する。
【００１８】
次に、以上のように構成された堆肥化処理装置の稼働状態について図６〜図８に従って説明する。先ず、投入口１３から投入された生ゴミをスライスミンチ状にした被処理物３１は、第１の発酵処理槽１１ａ内で好気性菌、放線菌と混合されて発酵する。発酵状態は、堆積層内の酸素（Ｏ２）濃度、炭酸ガス（ＣＯ２）濃度、アンモニア（ＮＨ３）濃度、温度、水分濃度、空気の流量等を測定することにより判定する。これらのデータを総合的に判断し、所定時間（たとえば一日）が経過したら、開閉床１２を開いて、第２の発酵処理槽１１ｂへ移動する。
【００１９】
移動の際には、図７に示すように羽根２６の開閉角度に従って順次、短冊状の通路が形成され、この通路から被処理物３１が重力によって落下する。したがって、被処理物３１の移動について何らエネルギーを必要としない。このため、堆肥化処理装置１０のランニングコストを著しく少なくできる。また、被処理物３１が複数の通路（特に図示の場合はスリットの方向を異ならせることにより、通路の平面形状が異なる）を通って落下するので、被処理物が一かたまりとなって落下する場合よりも、空気を万遍なく接触させることができる。すなわち、開閉床１２の分割数が多いほどより均一な攪拌が図られるが、その分割数は、装置のコストと効率との兼ね合いで適当な数に設定すべきである。
図８は、被処理物３１が第２の発酵処理槽１１ｂ内に収納され発酵処理されている状態を示すものである。このようにして、本発明では、放線菌、好気性菌を使用することにより、６５℃前後まで自己発熱によって昇温出来るので、従来のようにヒーター等の熱エネルギーが不要である。
【００２０】
このようにして、例えば５段の発酵処理槽１１を複数段に区画して、１日１段づつ移動してゆけば、最終段にきた際にほぼ減容率が７０％となり、処理を完成することができる。また、装置を密閉構造とできる上に、放線菌を使用するために被処理物と菌の混合直後から異臭の発生が減少し、異臭処理が容易となる。
【００２１】
更に、本発明の堆肥化処理装置では、好気性菌による自己発熱を活用して外部から加熱しない。加熱工程の終了後は、放線菌による分解を行う。また、発酵処理槽内で被処理物と微生物の混合物が開閉床１２の通路を通じて落下することで、空気との混合を促進し菌の働きを活性化する。更に、被処理物自体の発熱により発酵処理槽内の熱対流を促すことができる。
【００２２】
このように、本発明の堆肥化処理装置１０では、上段の発酵処理槽内での発酵により堆積層内の酸素が不足して発酵の停滞が生じた場合、開閉床１２を開いて下段の発酵処理槽にほぐしながら落下させると、下層の空気と被処理物３１が混合され、下層に堆積した粒子間に酸素が供給されて、再度発酵が活発化する。上段における被処理物３１の堆積厚さを４０ｃｍとすれば、１ｍ角の装置内では、０．４ｍ３　となり、かさ比重が、０．４〜０．５となり、被処理物の比重を１．０とすれば、層内の隙間容量は、２００（リットル）となる。また、下層の発酵処理槽の空気量は、１ｍ３であるから、被処理物３１を大量の塊で落下させないようにすれば、十分空気と混合されて下層の発酵処理槽の酸素量は、（１０００×０．２０３９）÷（１０００＋２００）＝０．１７となり、発酵に十分な酸素量となる。
【００２３】
以上の実施の形態によれば、生物系廃棄物を種菌と混合、粉砕したものを最上段の発酵処理槽１１ａから投入し、１日経過した後、開閉床１２を開き第２段目の発酵処理槽１１ｂへ落下させて空気と混合する。このように、再度菌の働きを活性化した後、１日おいてから第３段目の発酵処理槽１１ｃへ落下させる。この工程を順次、発酵処理槽１１ａ〜１１ｃで繰り返し、１週間で最下段に堆肥が生成される。
【００２４】
また、発酵処理槽１１ａ〜１１ｃの積層数を２段、３段と少なく構成しても、最下段に落下した被処理物をバケットコンベアやベルトコンベア等の搬送機構を設け、あるいは、人力で最下段の被処理物を再度最上段の発酵処理槽へ上げることにより、落下処理工程を何度も繰り返すようにしてもよい。
このように構成した場合、発酵処理槽１１ａ〜１１ｃの段数が少なくても、多数段に構成したものと同様の効果を得ることができる。
【００２５】
なお、以上の実施の形態では、発酵処理槽を三段に積層した例について説明したが、それ以上の段数に積層してもよい。また、開閉床１２の開閉を手動ハンドルにより行う例について説明したが、タイマーおよびモータやエアシリンダ等の駆動装置を使用し、所定時間毎に自動的に開閉する構成としてもよい。更に、開閉床１２は、スライド動作により開閉されて通路を形成するものであってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の堆肥化処理装置は、発酵処理槽を複数段積層すると共に、前記発酵処理槽を高さ方向に区画する開閉床を備え、前記発酵処理槽の最上段から投入した被処理物を微生物と混合し発酵処理した後、順次前記開閉床を操作して下段の発酵処理槽に移動するので、装置を立体的に構成することができ設置スペースを削減することができる。また、撹拌機構を使用することなく、空気中を落下させることにより、被処理物を空気と万遍なく接触させるための撹拌エネルギーが不要となり、ランニングコストを低減することができる。更に、装置を容易に密閉構造とすることができ、臭気の管理が容易である。
【００２７】
また、前記開閉床は、複数の通路を形成するので、下段の発酵処理槽へ移動する際に被処理物が大きな塊となってぼた落ちすることがなく、空気と隈無く接触し、好気性菌、放線菌の活動を活発化させることができる。
【００２８】
また、前記開閉床は、互いに平行な複数のスリット状の通路を形成するので、被処理物を下段の発酵処理槽へ移動する際に、空気との接触を更に促進することができる。
【００２９】
また、前記発酵処理槽は、三段以上積層されると共に、それぞれの底部に配設された開閉床のスリットの方向がそれぞれ隣りどうしで異なるので、被処理物がスリットの形状のままの塊で下段の発酵処理槽で移動して行くことを防止することができる。
【００３０】
また、前記開閉床は、軸を中心に回転する短冊状の羽根を複数備えたので、この軸を回転する小さな力で容易に羽根を開閉操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である堆肥化処理装置を示す一部を切り欠いた正面図である。
【図２】同堆肥化処理装置の背面図である。
【図３】同堆肥化処理装置を示す平面図である。
【図４】同堆肥化処理装置に使用されるハンドル部を示す説明図である。
【図５】同堆肥化処理装置に使用される開閉床を示す断面図である。
【図６】同堆肥化処理装置の稼働状態を示す要部断面図である。
【図７】同堆肥化処理装置の稼働状態を示す要部断面図である。
【図８】同堆肥化処理装置の稼働状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０　　　　堆肥化処理装置
１１ａ〜１１ｃ　　　　発酵処理槽
１２　　　　開閉床
１３　　　　投入口
１４　　　　排気筒
１５　　　　ヒンジ
１６　　　　開閉扉
１７　　　　把手
１８　　　　ダンパー
１９　　　　点検窓
２０　　　　ハンドル
２１　　　　駆動軸
２２　　　　メンテナンス扉
２３　　　　ウオーム
２４　　　　羽根軸
２５　　　　ウオーム歯車
２６　　　　羽根
３１　　　　被処理物
【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】
2004115313.tif 000008
【図７】
2004115313.tif 000009
【図８】
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