(57)【要約】      （修正有）【課題】一般家庭の生ごみ、食品工場から発生する動植物性残渣あるいは有機汚泥の飼料化や堆肥化、家畜糞尿の堆肥化に有効に利用できる処理システムを提供する。【解決手段】雑物が混入している生ごみを受け入れホッパー１に投入し、破袋機２によってポリ袋を破袋するとともに、野菜、果実、魚等の塊状の物は破砕機３によって破砕し、さらに金属類は磁選機４により取り除き、計量機５にて計量した後、原料吸引機またはコンベア６により減圧発酵乾燥処理装置Ａへ送り、発酵乾燥処理を行う。処理物を搬送装置７を介して選別機８に搬送し、減圧発酵乾燥処理装置Ａに原料を投入する前に除去し切れなかったポリ袋、プラスチック類、その他の異物を取り除き、粉砕機９によって粉砕処理し、袋詰機１０によって袋詰めして生成物置場１１へ保管し、飼肥料化する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雑物が混入されている一般生ごみを保管ピットに一時的に保管し、
前記生ごみを受け入れホッパーに投入し、
前記生ごみの中でビニール袋に入っている生ごみは破袋機によってビニール袋を除くとともに、野菜、果実、魚等の塊状の物は破砕機によって破砕し、さらに金属類は磁選機により選別して取り除き、除かれた金属性異物は異物置場へ貯溜し、
金属性異物を除いた生ごみを計量機にて計量した後、原料吸引機またはコンベアにより減圧発酵乾燥処理装置へ送り、
前記減圧発酵乾燥処理装置によって発酵乾燥処理された処理物を搬送装置を介して選別機に搬送し、
前記選別機で前記減圧発酵乾燥処理装置に原料を投入する前に除去し切れなかったビニール、プラスチック類、その他の異物を取り除き、
前記選別機で取り除いた異物を前記異物置場へ保管し、逐次廃棄処分し、
異物を除去された処理物は粉砕機によって粉砕処理し、袋詰機によって袋詰めして生成物置場へ保管し、飼肥料とする、
以上の各工程をよりなる一般家庭発生ごみの飼肥料化処理システム。
【請求項２】
食品工場から排出される動植物性残渣、汚泥を保冷庫または保管ピットに
一時的に保管し、
前記動物性残渣、汚泥を受け入れホッパーに投入し、
破砕機によって破砕し、
計量機にて計量した後、原料吸引機またはコンベヤにより減圧発酵乾燥処理装置へ送り、
前記減圧発酵乾燥処理装置にて発酵乾燥処理された処理物を搬送装置を介して選別機に搬送し、
前記選別機で異物を取り除き、取り除かれた異物を異物置場へ保管し、逐次廃棄処分し、
異物を除去された処理物は粉砕機によって粉砕処理し、袋詰機によって袋詰めして生成物置場へ保管し、飼肥料とする、
以上の各工程よりなる食品工場で排出される動植物性残渣、汚泥の飼肥料化処理システム。
【請求項３】
畜舎から排出される糞尿を保管ピットに一時的に保管し、
前記糞尿を受け入れホッパーに投入し、
糞尿のうち糞については計量機にて計量した後、原料吸引機またはコンベヤにより減圧発酵乾燥処理装置へ送り、他方、畜舎で発生する尿を含む排出物はプレス機にて圧搾処理し、圧搾処理により生じた液状物は前記減圧発酵乾燥処理装置で処理された堆肥が集められた堆肥場へ送り出し、堆肥の水分調節に使用するようにし、
前記減圧発酵処理装置にて発酵乾燥処理された処理物を搬送装置を介して袋詰機に送り送し、
前記袋詰機を経て肥料置場に生成品として堆積しておく、
以上の各工程よりなる糞尿の肥料・堆肥化処理システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の前記減圧発酵乾燥処理装置は、加熱蒸気を送入可能な外筒部を備え、発酵菌の存在下、０．５気圧以下の減圧状態で被処理物を発酵乾燥させる発酵処理槽を有し、該発酵処理槽は槽内で回転可能な撹拌パドルと、前記発酵処理槽の外筒部と撹拌パドルへ送る蒸気発生用ボイラーと、被処理物供給用の真空吸入ライン又はコンベアと、発酵に必要な酸素を供給する空気吸入口と、発酵処理槽を減圧する真空ポンプとからなることを特徴とする飼肥料化システム又は肥料・堆肥化システム。
【請求項５】
前記ボイラーで発生した蒸気を前記外筒部と前記撹拌パドルの両者に供給し、かつ循環可能にした請求項４記載の飼肥料化システム又は肥料・堆肥化システム。
【請求項６】
前記真空ポンプと前記発酵処理槽とを結ぶ回路に熱交換器を備え、該熱交換器は前記真空ポンプを介しクーリングタワーと接続され、さらに循環ポンプを介しクーリングタワーと冷却水循環用の循環回路で配管されていることを特徴とする請求項４記載の飼肥料化システム又は肥料・堆肥化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減圧発酵乾燥処理装置を利用した飼肥料化システムに関するものである。さらに詳しく言えば、一般家庭から発生する生ごみ、食品工場で発生する動植物性残渣の汚泥を飼肥料化するシステム、さらには畜舎から排出される糞尿の肥料・堆肥化システムに関するものである。
さらに詳しく言えば、工場等から排出される比較的均一な廃棄物の処理に利用されていた減圧発酵乾燥処理装置を破袋機、破砕機、磁選機ふるい選別機等を組み合わせる事により、一般家庭から収集された生ごみにも応用が可能な処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来型の畜産糞尿・生ごみの処理方式の一例である。
この従来方式は、
▲１▼集積（図８（ａ））：
まず各事業所や畜産農家あるいは家庭から集積する。
▲２▼１次発酵（図８（ｂ））：
畜産糞尿や生ごみを一次発酵機に投入し、同時にもみ殻などを加えて１５日間程度発酵させる。この間週３〜４日撹拌パドルで発酵機内を撹拌し曝気する。
▲３▼２次発酵（図８（ｃ））：
２次発酵機に移し、約２５日間発酵させる。
▲４▼３次発酵（図８（ｄ））：
ふるい分け機でふるい分けしたのち、堆肥貯溜槽で１０〜１４日間発酵させ堆肥として完成する。
【０００３】
一般家庭で発生する生ごみを処理するための問題点として、
▲１▼野菜屑、肉、魚、麺、液状物などのように内容物が極めて不均一であること、
▲２▼プラスチック類、楊枝・割箸、金属等のように異物を含んでいること、
▲３▼臭気が発生すること、
などがある。
【０００４】
このように種々の問題点を含んでいる生ごみ等を処理する手段の一例を図８に示したが、生ごみ等を人手を要しないで肥料化又は飼料化処理して有効に利用する手段はこれまでに知られていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術の問題点にかんがみ、本発明は、
▲１▼自治体等が一般家庭生ごみを肥料や堆肥化し、有効に利用できるようにする処理システムを提供すること
▲２▼食品工場で発生する動植物性残渣の飼料化や堆肥化、あるいは有機汚泥を肥料化すること、
▲３▼養豚・養鶏舎等で発生する糞尿を肥料や堆肥化すること、
これらの問題を人手を要しないで可能とする処理システムを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明の飼肥料化処理システムにおいては、雑物が混入されている一般生ごみを保管ピットに一時的に保管し、
前記生ごみを受け入れホッパーに投入し、
前記生ごみの中でポリ袋に入っている生ごみは破砕機によってポリ袋を除くとともに、野菜、果実、魚等の塊状の物は破砕機によって破砕し、さらに金属類は磁選機により選別して取り除き、除かれた金属性異物は異物置場へ貯溜し、
金属性異物を除いた生ごみを計量機にて計量した後、原料吸引機またはコンベアにより減圧発酵乾燥処理装置へ送り、
前記減圧発酵乾燥処理装置によって発酵乾燥処理された処理物を搬送装置を介して選別機に搬送し、
前記選別機で減圧発酵乾燥処理装置に原料を投入する前に除去し切れなかったビニール、プラスチック類、その他の異物を取り除き、
前記選別機で取り除いた異物を前記異物置場へ保管し、逐次廃棄処分し、
異物を除去された処理物は粉砕機によって粉砕処理し、袋詰機によって袋詰めして生成物置場へ保管し、飼肥料とする。
また、本発明の他の飼肥料化処理システムは、食品工場から排出される動植物性残渣、汚泥を保冷庫または保管ピットに一時的に保管し、
前記動物性残渣、汚泥を受け入れホッパーに投入し、動植物性残渣については破砕機によって破砕する。
破砕後の動植物性残渣、汚泥は計量後原料吸引機またはコンベヤによって減圧発酵乾燥処理装置に搬送し、
前記減圧発酵乾燥処理装置にて発酵乾燥処理された処理物を搬送装置を介して選別機に搬送し、
前記選別機で異物を取り除き、取り除かれた異物を異物置場へ保管し、逐次廃棄処分し、
異物を除去された処理物は粉砕機によって粉砕処理し、袋詰機によって袋詰めして生成物置場へ保管し、飼肥料とする。
さらに、本発明の肥料・堆肥化処理システムにおいては、畜舎から排出される糞尿を保管ピットに一時的に保管し、
前記糞尿を受け入れホッパーに投入し、
糞尿のうち糞については計量機にて計量した後、原料吸引機またはコンベヤにより減圧発酵乾燥処理装置へ送り、他方、畜舎で発生する尿を含む排出物はプレス機にて圧搾処理し、圧搾処理により生じた液状物は前記減圧発酵乾燥処理装置で処理された堆肥が集められた堆肥場へ送り出し、堆肥の水分調節に使用するようにし、
前記減圧発酵処理装置にて発酵乾燥処理された処理物を搬送装置を介して選別機に送り送し、
前記袋詰機を経て肥料置場に生成品として堆積しておく。
前記減圧発酵乾燥処理装置は、加熱蒸気を送入可能な外筒部を備え発酵菌の存在下、０．５気圧以下の減圧状態で被処理物を発酵乾燥させる発酵処理槽を有し、該発酵処理槽は槽内で回転可能な撹拌パドルと、前記発酵処理槽の外筒部と前記撹拌パドルへ送る蒸気発生用のボイラーと、被処理物供給用の真空吸入ライン又はコンベアと、発酵に必要な酸素を供給する空気吸入口と、発酵処理槽内を減圧する真空ポンプとからなることが好ましい。
そして、前記減圧発酵乾燥処理装置において、前記ボイラーで発生した蒸気を前記外筒部と前記撹拌パドルの両者に供給し、かつ循環可能にすることが好ましい。
さらに、前記の減圧発酵乾燥処理装置において、前記真空ポンプと前記発酵処理槽とを結ぶ回路に熱交換器を備え、該熱交換器は前記真空ポンプを介しクーリングタワーと接続され、さらに循環ポンプを介しクーリングタワーと冷却水循環用の循環回路で配管されていることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は動植物性廃棄物の飼肥料化処理システムに関する。さらに詳しく言えば、一般家庭や工場で発生する生ごみあるいは動物の糞尿を肥料化又は飼料化処理するための処理システムに関するものである。
【０００８】
以下、図１〜図７を参照して、本発明の飼肥料化システム及びこのシステムを実施するに必要な減圧発酵乾燥処理装置について説明する。
【０００９】
（生ごみの飼肥料化システム）
図１は一般家庭で発生する生ごみの飼肥料化システムのフローである。以下そのフローに従って順次各工程を説明する。
【００１０】
図１でまず雑物が混入されている一般生ごみは保冷庫又は保管庫内に保管しておき、この生ごみを受け入れホッパー１に投入する。
【００１１】
生ごみの中でビニール袋に入っている生ごみは破袋機２によってビニール袋を除き、野菜、果実、魚等の塊状の物は破砕機３によって破砕し、さらに金属類は磁選機４により選別して取り除き、金属性異物は異物置場４’に貯溜する。
【００１２】
金属性異物を除いた生ごみを計量機５にて計量した後、原料吸引機６（又はコンベア）より減圧発酵乾燥処理装置Ａへ送る。
【００１３】
減圧発酵乾燥処理装置Ａによって発酵乾燥処理された処理物を搬送装置７を介して選別機８に搬送する。
【００１４】
選別機８で減圧発酵乾燥処理装置Ａに原料を投入する前に除去し切れなかったビニール、プラスチック類、その他の異物を取り除く。
【００１５】
選別機８で取り除いた異物を前記異物置場４’へ保管し、逐次廃棄処分する。
【００１６】
異物を除去された処理物は粉砕機９によって粉砕処理し、袋詰機１０によって袋詰めして生成物置場１１へ保管し、飼料又は肥料とする。
【００１７】
なお、減圧発酵乾燥処理装置の詳細については図４以下を参照して後程説明する。
【００１８】
（残渣汚泥の処理システム）
次に食品工場で発生する排出物を飼料化又は肥料化するシステムについて説明する。
【００１９】
このシステムでは、食品工場から排出される動植物性残渣、汚泥を保冷庫または保管庫１２に一時的に保管しておく。
【００２０】
前記動物性残渣、汚泥を受け入れホッパー１３に投入する。
【００２１】
次に破砕機１４によって破砕する。
【００２２】
そして計量機１５にて計量した後、原料吸引機またはコンベヤ１６より減圧発酵乾燥処理装置Ａへ送り込む。
【００２３】
減圧発酵処理装置Ａにて発酵乾燥処理された処理物を処理物搬送装置１７を介して選別機１８に搬送する。
【００２４】
選別機１８で減圧発酵処理装置Ａに原料を投入する前に除去し切れなかった異物を取り除く。
【００２５】
選別機１８で取り除いた異物を異物置場１９へ保管し、逐次廃棄処分する。
【００２６】
異物を除去された処理物は粉砕機２０によって粉砕処理し、袋詰機２１によって袋詰めして生成物置場２２へ保管し、飼肥料とする。
【００２７】
以上諸工程より食品工場で排出される動植物性残渣、汚泥の飼肥料化システムは構成される。
【００２８】
（糞尿の処理システム）
次に畜舎から排出される動物の糞尿を堆肥化するシステムについて図３を参照して説明する。
【００２９】
畜舎から排出される糞尿を保管ピットに一時的に保管しておく。
【００３０】
前記糞尿を受け入れホッパー２３に投入する。
【００３１】
糞尿のうち糞については計量機２４にて計量後、原料吸引機又はコンベヤ２６より減圧発酵乾燥処理装置Ａへ送り、他方、畜舎で発生する尿を含む排出物はプレス機２５にて圧搾処理し、圧搾処理により生じた液状物は減圧発酵乾燥処理装置Ａで処理された堆肥が集められた堆肥場３０へ送り出し、堆肥の水分調節に使用する。
【００３２】
減圧発酵乾燥処理装置Ａにて発酵乾燥処理された処理物を処理物搬送装置２７を介して袋詰機に送り送す。
【００３３】
袋詰機２８を経て肥料置場２９に堆積しておく。
【００３４】
以上の各工程より糞尿の肥料堆積化システムは構成される。
【００３５】
さて、各処理システムは以上の通りであるが、各システムに適用される減圧発酵乾燥処理装置は次の如くである。これを要約すると動植物性廃棄物を間接加熱の発酵処理槽に入れ、発酵処理槽内において発酵菌の存在のもと処理圧力を大気圧以下（０．５気圧以下が好ましい）の減圧状態で発酵乾燥処理する。
【００３６】
次に図４と図５を参照して生ごみ等の減圧発酵乾燥処理装置について説明する。
減圧発酵乾燥処理装置は減圧下にある発酵処理槽３１内において好気性高温菌によって発酵処理する装置である。処理物としては固体液体を問わず有機物であれば、ほとんど処理可能で、ビニール、プラスチック等はもちろん、水、牛乳等含水率の高い処理物が混入していても差支えない。例えば、一般生ゴミ（残飯他）、食品加工残渣、食品副産物、期限切れ食品、水産加工廃液・廃棄物、水産漁業廃棄物（魚腸骨他）、家畜糞尿、バカス、果汁搾粕、酒粕、焼酎廃液、おから、厨芥残渣、剪定枝、下水汚泥ケーキ、等が処理でき、液体原料はモミガラ・オガクズなどの添着材を混合することでより効率的な処理ができる。又発酵菌としてはメーカによって特に指定されたものに限定せず、土着微生物でも使用することができる。そして微生物の投入は初期にのみ必要で、継続する必要はない。
【００３７】
図４で、発酵処理槽３１はその処理槽外筒部３２と同じく処理槽３１の中央部に設けた撹拌パドル３３内にボイラー３４で発生した蒸気を循環できる蒸気通路３５を備えている。そしてボイラー３４で発生した蒸気は発酵処理槽３１を加熱すると共に、パドル３３の蒸気吐出口３３’から槽内に吐出され、槽内の生ごみ等３７を加熱発酵させる。なお、図５に示すように、撹拌パドル３３は矢印方向に回転し槽内の被処理材を撹拌する。
【００３８】
処理槽３１の上部には真空吸入ライン３６が設けられ、ここから生ごみ等３７が吸引搬入される。処理槽３１には酸素を供給する空気吸入口３８が設けられており、バルブ３９を開くことによって処理槽３１内に発酵に必要な酸素を供給することができる。
【００３９】
処理槽３１の真空吸入ライン３６の反対側には蒸気出口塔４０が設けられ、該出口塔４０は熱交換器４１の上部に通じている。熱交換器４１にはさらに真空ポンプ４２が設けられ、これにより処理槽３１と熱交換器４１に負圧を作用させて、この負圧により真空吸入ライン３６を介し生ごみ等が処理槽３１内に吸い込まれる。
【００４０】
真空ポンプ４２で吸引された処理槽３１内の蒸気は熱交換器４１でクーリングタワー４３の底部に溜っている冷水と熱交換されて冷却され、凝縮されてクーリングタワー４３の底部に送られる。
【００４１】
クーリングタワー４３の下部に溜っている水分は、循環ポンプ４４によって配管４１’’から熱交換器４１に送られ、熱交換器で加熱されると、クーリングタワー４３の上部から配管４１’を介しタワー内に噴霧され冷却復水して、再循環される。
【００４２】
以上の工程で、生ごみ等は処理槽３１内で蒸気によって間接加熱され、発酵菌の作用を受けて発酵作用を促進され短時間で肥料化又は飼料化する。
【００４３】
このように発酵処理槽３１内では発酵菌の増殖による発酵処理と乾燥処理が行われる。即ち、１００°以上の蒸気を、処理槽３１の外筒部３２と撹拌パドル３３に送り込むことで処理タンク内を間接加熱すると同時に、処理槽３１内を０．５気圧以下に減圧し、沸点（水の蒸発温度）を３５℃〜７０℃に下げる。このように熱効率の良い加熱減圧方式で原料の水分を素早く蒸発させるので、発酵菌によって急速に発酵処理される。
【００４４】
発酵処理槽３１内では温度を実質的に６０℃以上にして減圧処理するので、病原菌等は死滅する。発酵によって発生した分解水は蒸発して水蒸気になるので、特に排水処理の必要はない。
【００４５】
このようにして生成されたものは、飼料や堆肥として利用することができる。
図６は、上記減圧発酵処理装置Ａを使用した肥料化処理プラントの概要図である。
【００４６】
図６で、生ごみ等は被処理物はリフトコンベア４５で原料受入ホッパ４６に投下され、原料破砕機４７で細く破砕したのち、原料吸引装置４８を介し、減圧乾燥発酵装置Ａに投入される。ここで前記図４で説明した処理を受けたのち、生成物ホッパ４９を介し空気圧送装置５０によって生成物破砕機５１で破砕されたのち、ベルトコンベア５２から袋５３等に収納される。なお５４は圧送装置５０用のブロワーである。
【００４７】
図７は図６に示した処理プラント及びその付属設備を示す平面図である。図６は流れを理解できるように、左から右にシリーズに作図したが、実際は図７に示すように、横一列とはなっていない。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したとおり、本発明の処理システムによれば、従来のごとき、人間の手による分別作業を不要とし、減圧発酵乾燥処理装置を用いて生ごみを効果的に飼肥料化することが可能となった。
【００４９】
具体的には、次の様な優れた効果をが挙げることができる。
１．原料の含水率に制限がなく処理できる。
２．ビニール、プラスチック、金属などの異物があっても、これらの除去が可能なプラントを構築できる。
３．低温から高温まで乾燥温度を任意設定可能であるので、被処理物に容易に対応できる。
４．減圧下で人手を要することなく、高速で発酵・乾燥処理が可能であるので、経済的である。
５．乾燥飼料、発酵飼料、有機肥料、発酵肥料、堆肥まで生産し、多目的に活用可能である。
６．投入材料の栄養素を最大限に活用可能なプラントを構築できる。
７．製品の含水率を任意に設定可能なプラントを構築できる。
８．密閉容器での処理の為、悪臭や廃液が外部へ漏れない利点がある。
９．加熱するので殺菌機としての利用も可能である。
１０．ランニングコストが安い即ち保守メンテナンスが容易である。
１１．構成が簡素であるので、耐久性に優れている（耐用年数１０年以上も可能である）。
【図面の簡単な説明】
【図１】減圧発酵乾燥処理装置を用いた一般家庭発生の生ごみの飼肥料化プラントのフロー図。
【図２】同じく食品工場発生の排出物飼肥料化プラントのフロー図。
【図３】同じく糞尿の飼料・堆肥化プラントのフロー図。
【図４】本発明の処理システムに適用する減圧発酵乾燥処理装置のフロー図である。
【図５】図４の装置における発酵処理槽の詳細図である。
【図６】減圧発酵乾燥処理装置を用いたプラントの概要図である。
【図７】図７に示すプラントの平面配置図である。
【図８】従来における畜産糞尿・生ごみ処理方法の一例を示す図。
【符号の説明】
１  受入れホッパ                ２  破砕機
３  破砕機                      ４  磁選機
５  計量機                      ６  原料吸引機
７  搬送装置                    ８  選別機
９  粉砕機                      １０  袋詰機
１１  生成物置場                  １２  保冷庫・保管庫
１３  受け入れホッパー            １４  破砕機
１５  計量機                      １６  原料吸引機又はコンベア
１７  搬送装置                    １８  選別機
１９  異物置場                    ２０  破砕機
２１  袋詰機                      ２２  生成物置場
２３  受け入れホッパー            ２４  計量機
２５  プレス機                    ２６  原料吸引機又はコンベア
２７  処理物搬送装置              ２８  袋詰機
２９  肥料置場                    ３０  堆肥場
３１  発酵処理槽                  ３２  処理槽外筒部
３３  撹拌パドル                  ３４  ボイラー
３５  （パドルの）蒸気通路        ３６  真空吸入ライン
３７  生ごみ等                    ３８  空気吸入口
３９  バルブ                      ４０  蒸気出口塔
４１  熱交換器                    ４１’，４１’’  配管
４２  真空ポンプ                  ４３  クーリングタワー
４４  循環ポンプ                  ４５  リフトコンベア
４６  原料受入ホッパー            ４７  原料破砕機
４７’  計量器                      ４８  原料吸引装置
４９  生成物ホッパー              ５０  空気圧送装置
５１  生成物破砕機                ５１’  選別機
５２  ベルトコンベア              ５３  袋
５４  圧送装置用ブロワー
【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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