(57)【要約】【解決手段】有機性廃棄物処理装置は、有機性廃棄物を収容する密閉型発酵槽１と、密閉型発酵槽１の壁材の一部を構成する酸素富化膜モジュール２とを有する。酸素富化膜モジュール２は、外気中の酸素ガスと密閉型発酵槽１内の酸素ガスとの分圧差によって、外気中の酸素ガスを密閉型発酵槽１内に透過させる特性を有する。【効果】省エネルギー、省スペース化が図られる。悪臭の発生が抑制されるので、悪臭の処理に要するコストを削減できる。衛生面に優れるので、設置場所が制限されない。【選択図】　　図１
2004074093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物を収容する密閉型発酵槽と、
前記密閉型発酵槽の壁材の一部を構成する酸素富化膜モジュールとを有する有機性廃棄物処理装置であって、
前記酸素富化膜モジュールは、外気中の酸素ガスと前記密閉型発酵槽内の酸素ガスとの分圧差によって、前記外気中の酸素ガスを前記密閉型発酵槽内に透過させる特性を有する、有機性廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記酸素富化膜モジュールは、酸素富化膜と断熱性通気部材との積層構造を有する、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記酸素富化膜は、窒素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数に対する酸素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数の比が２以上である、請求項２に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記断熱性通気部材は、連続発泡体から形成された、請求項２に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記密閉型発酵槽は、前記有機性廃棄物を投入するための投入口と、前記有機性廃棄物を撹拌する撹拌体と、前記有機性廃棄物の残渣を取り出すための取出し口と、前記密閉型発酵槽の温度を検知する熱センサと、前記熱センサからの温度情報に基づいて制御されるヒータとを有する、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記酸素富化膜モジュールは、水蒸気透過性を有しており、前記密閉型発酵槽の上部に形成されている、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項７】
前記酸素富化膜モジュールは、前記密閉型発酵槽側の面が水平面に対して傾斜または垂直となるように形成されている、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項８】
前記密閉型発酵槽は、前記酸素富化膜モジュールの前記密閉型発酵槽側の面で発生した結露水を前記密閉型発酵槽外へ排出するための気密性水路を有する、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項９】
前記酸素富化膜モジュールは、前記密閉型発酵槽側の面の少なくとも一部が撥水処理されている、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項１０】
前記酸素富化膜モジュールは、波状に形成されている、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項１１】
前記酸素富化膜モジュールは、抗菌および／または抗黴処理されている、請求項１に記載の有機性廃棄物処理装置。
【請求項１２】
有機性廃棄物を密閉型発酵槽内に投入する工程と、
投入された前記有機性廃棄物を好気的に分解する工程とを有する、有機性廃棄物処理方法であって、
前記分解工程により減少した、前記密閉型発酵槽内の酸素ガス分圧に応じて、前記密閉型発酵槽外から前記密閉型発酵槽内へ酸素ガスが導入される、有機性廃棄物処理方法。
【請求項１３】
前記分解工程は、好気性有機物分解菌の存在下で行われる、請求項１２に記載の有機性廃棄物処理方法。
【請求項１４】
前記好気性有機物分解菌は、糖を資化する細菌および／またはセルロース分解菌を含む、請求項１３に記載の有機性廃棄物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃棄物処理装置および有機性廃棄物処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各家庭、レストランやスーパー等から出る生ゴミ、水産市場、青果市場や養鶏・養豚場等から出る生ゴミや糞尿、あるいは食品加工業者等から出る生ゴミを発酵処理する各種処理装置が多数開発され使用されている。例えば、特開平９−７７５８１号公報には、有機系廃棄物のコンポスト化装置が開示されている。このコンポスト化装置は、廃棄物の量や組成の変動に応じて、発酵処理のための温度、湿度やｐＨ等の運転条件を適宜変更調節する。これにより、安定して発酵処理を行うことができる。
【０００３】
また、処理装置の分解処理効率の向上を目指し、酸素富化装置を利用して、処理発酵槽内の酸素濃度の低下を防止する装置も開発されている。例えば、特開２００１−３３４２３６号公報には、酸素富化装置を処理槽に接続した有機廃棄物処理装置が開示されている。この処理装置によれば、処理槽に酸素富化空気が送り込まれるので、処理槽内の酸素濃度の低下分を補うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−７７５８１号公報に開示されたコンポスト化装置では、装置が複雑化するので、高価にならざるを得ない。具体的には、ｐＨセンサ、含水率センサ、湿度センサ、ｐＨ調整液の添加を調整する制御装置などが必要となるので、コストアップを避けることができない。
【０００５】
特開２００１−３３４２３６号公報に開示された有機廃棄物処理装置では、酸素富化装置により発生した酸素富化空気を処理槽に送るためにファンが必要である。また、酸素富化装置の酸素富化膜モジュール内部を減圧するための減圧手段が必要である。したがって、装置が大型化するという課題がある。
【０００６】
また、特開２００１−３３４２３６号公報に開示された有機廃棄物処理装置では、酸素富化装置からの酸素富化空気が処理槽内に導入され、処理によって発生する分解ガスが大気中に排気される。したがって、有機性廃棄物の微生物分解により発生する発酵熱が導入空気により冷却され、さらに大気中に排気されるので、熱の有効利用が十分でないという課題もある。
【０００７】
一方、有機性廃棄物を処理する際に、発酵槽から悪臭が発生するという課題がある。例えば、持ち込まれる厨芥の悪臭、発酵過程で発生する有機酸、アミン、硫黄化合物などの分解産物による悪臭、発酵処理槽付近の清掃不備による腐敗臭などが発生する。
【０００８】
悪臭の発生により、装置を屋外に設置することが余儀なくされているので、装置を設置する場所が制限される。悪臭は、発酵過程で発生する炭酸ガスや水蒸気とともに、主として排気口から外気へ排出される。従来の廃棄物処理装置では、排気口に脱臭装置などを設け、悪臭の回収に高額なイニシャルコストとランニングコストをかけている。また、家庭用の生ゴミ処理機では、脱臭に要する電力は、発酵のために必要とする電力、例えば撹拌に要する電力より大きいので、省エネルギーの観点からも、悪臭を可及的に発生させないことが望まれている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機性廃棄物処理装置は、有機性廃棄物を収容する密閉型発酵槽と、前記密閉型発酵槽の壁材の一部を構成する酸素富化膜モジュールとを有する有機性廃棄物処理装置であって、前記酸素富化膜モジュールは、外気中の酸素ガスと前記密閉型発酵槽内の酸素ガスとの分圧差によって、前記外気中の酸素ガスを前記密閉型発酵槽内に透過させる特性を有する。
【００１０】
前記酸素富化膜モジュールは、酸素富化膜と断熱性通気部材との積層構造を有していても良い。
【００１１】
前記酸素富化膜は、窒素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数に対する酸素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数の比が２以上であることが望ましい。
【００１２】
前記断熱性通気部材は、連続発泡体から形成されていることが望ましい。
【００１３】
前記密閉型発酵槽は、前記有機性廃棄物を投入するための投入口と、前記有機性廃棄物を撹拌する撹拌体と、前記有機性廃棄物の残渣を取り出すための取出し口と、前記密閉型発酵槽の温度を検知する熱センサと、前記熱センサからの温度情報に基づいて制御されるヒータとを有していても良い。
【００１４】
前記酸素富化膜モジュールは、水蒸気透過性を有しており、前記密閉型発酵槽の上部に形成されていることが望ましい。
【００１５】
前記酸素富化膜モジュールは、前記密閉型発酵槽側の面が水平面に対して傾斜または垂直となるように形成されていることが望ましい。
【００１６】
前記密閉型発酵槽は、前記酸素富化膜モジュールの前記密閉型発酵槽側の面で発生した結露水を前記密閉型発酵槽外へ排出するための気密性水路を有していても良い。
【００１７】
前記酸素富化膜モジュールは、前記密閉型発酵槽側の面の少なくとも一部が撥水処理されていても良い。また、前記酸素富化膜モジュールは、波状に形成されていることが望ましい。さらに、前記酸素富化膜モジュールは、抗菌および／または抗黴処理されていても良い。
【００１８】
本発明の有機性廃棄物処理方法は、有機性廃棄物を密閉型発酵槽内に投入する工程と、投入された前記有機性廃棄物を好気的に分解する工程とを有する。前記分解工程により減少した、前記密閉型発酵槽内の酸素ガス分圧に応じて、前記密閉型発酵槽外から前記密閉型発酵槽内へ酸素ガスが導入される。
【００１９】
前記分解工程は、好気性有機物分解菌の存在下で行われることが望ましい。また、前記好気性有機物分解菌（以下、好気性菌ともいう。）は、糖を資化（分解）する細菌および／またはセルロース分解菌を含んでいても良い。
【００２０】
本発明の有機性廃棄物処理装置は、発酵槽が密閉性良く構成され、発酵槽の壁材の一部が酸素富化膜モジュールで構成されている。酸素富化膜モジュールは、酸素ガスを透過させる特性を有し、好ましくは、炭酸ガスおよび水蒸気を透過させる特性を有する。これら気体の透過の方向と透過速度は、外気における各気体の分圧と、発酵槽内における各気体の分圧の差により決定される。
【００２１】
発酵槽内では、汚染菌（腐敗菌）として有機性廃棄物に夾雑する好気性菌などの微生物によって、有機性廃棄物が好気的な分解作用を受けて、炭酸ガスに酸化される。有機性廃棄物、特に生ゴミの場合は、その構成比率の約９０％が水分である。植物性の残滓などでは、植物細胞の細胞壁が損傷を受けることで、細胞内部の水分が放出される。細胞内部に含まれる糖などの可溶成分が微生物の分解を受けて炭酸ガスに酸化変換（発酵）されると同時に、その発酵熱により水分が水蒸気になる。
【００２２】
大気中の炭酸ガス濃度は、３５０ｐｐｍ程度であり、大気中の湿度は５０〜７０％Ｒ．Ｈ．であるので、発酵槽内の炭酸ガス濃度および湿度は、大気中の炭酸ガス濃度や湿度よりも高くなる。発酵槽は密閉型であるので、酸素富化膜モジュールを介して、発酵槽内部から大気へ炭酸ガスおよび水蒸気の気体分子の流れが生じる。すなわち、炭酸ガスおよび水蒸気が酸素富化膜モジュールを透過して外気に放出される。
【００２３】
一方、発酵槽内部では、有機性廃棄物が好気的に分解され、有機性廃棄物から炭酸ガスが生成されるに従って、酸素が消費されるので、発酵槽内の酸素ガス濃度が低下する。具体的には、大気中では２１％の酸素ガス濃度が発酵槽内では２１％よりも低下する。言い換えれば、酸素ガス濃度の低下量に比例して、酸素ガス分圧に差が生じる。発酵槽は密閉型であるので、酸素富化膜モジュールを介して、大気から発酵槽内部へ酸素の気体分子の流れが生じる。すなわち、有機性廃棄物の好気的な分解により減少した、密閉型発酵槽内の酸素ガス分圧に応じて、密閉型発酵槽外から密閉型発酵槽内へ酸素ガスが導入される。
【００２４】
有機性廃棄物の好気的な分解は、発酵槽内の有機性廃棄物を撹拌し、微生物の分解反応を促進させることによって、持続的に進行する。発酵槽内で有機性廃棄物の好気的な分解が持続的に進行することによって、発酵槽内の酸素ガス分圧の減少が継続される。したがって、酸素富化膜モジュールに対して外部から動力を加えなくとも、発酵槽内の酸素ガス分圧が大気中の酸素ガス分圧に近づくように、酸素ガスの膜透過が進行する。
【００２５】
酸素ガスの膜透過は、発酵槽内における酸素ガスの分圧の減少分だけ生じるので、発酵槽外から発酵槽内へ強制的に空気を送り込む場合に比して、外気が導入されることによる発酵槽内の温度低下を抑制することができる。また、酸素富化膜モジュールを介して発酵槽内から排気されるガスは、発酵槽内でガス分圧が上昇したガス（炭酸ガスと水蒸気）が主であるので、強制的に空気を排気する場合に比して、排気による発酵槽内の温度低下も抑制することができる。特に、大気中の約８０％を占める窒素ガスが透過し難い酸素富化膜モジュールを用いることにより、窒素ガスの発酵槽外から発酵槽内への移動および発酵槽内から発酵槽外への移動を抑制することができるので、窒素ガスの通過に伴う熱収支が改善され、発酵槽内の温度低下をさらに抑制することができる。したがって、発酵熱を有効利用することができ、ヒータなどによる外部加熱を極力抑えることができるので、省エネルギーにも資する。
【００２６】
本発明の有機性廃棄物処理装置によれば、酸素ガスの供給される環境下で微生物反応が進行するので、好気性菌が活発に作用し、嫌気性菌の活動が抑制される。したがって、嫌気性菌で生成される臭気性物質の発生が抑制され、腐敗臭などの悪臭の発生が低減される。発酵槽は密閉型であるので、悪臭成分は、発酵槽の壁材を透過することができず、また酸素富化膜モジュールを透過し難いので、密閉性の高い発酵槽内部からの悪臭の漏洩は低減される。加えて、発生した悪臭成分は、好気性菌により分解され得るので、悪臭の漏洩はさらに低減される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００２８】
図１は、本実施形態の有機性廃棄物処理装置を模式的に示す断面図である。本実施形態の有機性廃棄物処理装置は、有機性廃棄物を収容する密閉型発酵槽（以下、発酵槽ともいう。）１と、発酵槽１の壁材の一部を構成する酸素富化膜モジュール２とを有する。
【００２９】
発酵槽１は、縦横高さがいずれも１ｍ程度の箱形発酵槽であり、断熱構造を有する。発酵槽１は、有機性廃棄物が滞留する金属製の容器１ａと、正面上方に設けられた原料投入口とを有している。原料投入口は、蓋３により閉じることができる。蓋３の上部は、蝶番４を介して発酵槽１の壁材に取り付けられている。これにより、原料投入口を自在に開閉することができる。蓋３は、動作時において原料投入口を密閉することができる構造を有する。また、発酵槽１の背面には、発酵残渣取出し口（不図示）が設けられている。この取出し口も、開閉自在な蓋（不図示）により密閉され得る。なお、原料投入口または発酵残渣取出し口が開いているときは、センサがそれを感知して、撹拌、加熱などの動作が停止するようになっている。これにより、作業者の安全が図られる。
【００３０】
発酵槽１の壁材の一部は、酸素富化膜モジュール２にて構成される。本実施形態では、発酵槽１の上部の壁材が、酸素富化膜モジュール２にて構成されている。なお、酸素富化膜モジュールは、発酵槽１の上部に限らず、発酵槽１の側部の壁材を構成していても良い。
【００３１】
酸素富化膜モジュール２は、酸素富化膜５と断熱性通気部材６とが密接積層された構造を有している。本実施形態では、酸素富化膜５が発酵槽１の外側に、断熱性通気部材６が発酵槽１の内側になるように、酸素富化膜モジュール２が形成されている。なお、酸素富化膜５が発酵槽１の内側に、断熱性通気部材６が発酵槽１の外側になるように形成されていても良い。また、酸素富化膜モジュール２は、酸素富化膜５が二層の断熱性通気部材６に挟まれた構造を有していても良く、逆に二層の酸素富化膜５が断熱性通気部材６を挟む構造を有していても良い。
【００３２】
酸素富化膜５は、酸素透過係数が１×１０−９ｃｍ３　（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２　・ｓ・ｃｍＨｇ）以上が望ましい。酸素透過係数は、所定の膜厚（例えば１０μｍ）を有する酸素富化膜を用いて、その酸素透性能Ｆを求め、酸素透性能Ｆを膜厚で除することによって、求めることができる。
【００３３】
また、酸素富化膜５は、酸素ガスの透過量が窒素ガスの透過量よりも大きい、言い換えれば、酸素ガスの分離特性が高いことが望ましい。具体的には、酸素富化膜５は、窒素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数に対する酸素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数の比、言い換えれば（酸素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数）／（窒素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数）（以下、分離係数ともいう。）が２以上であることが好ましく、さらに好ましくは４以上である。なお、分離係数は、面積が１０．２ｃｍ２　の測定片を用いて、一定容量の酸素および窒素が測定片を透過する時間をそれぞれ測定することによって、求めることができる。
【００３４】
分離係数の高い酸素富化膜５を用いることにより、槽内と槽外との間の窒素ガスの移動が抑制されるので、窒素ガスの移動による熱の移動が抑制される。具体的には、加熱された槽内よりも温度の低い外気中の窒素ガスが槽内に移動したり、あるいは槽内の加熱された窒素ガスが槽外へ排出されたりすることによって、槽内の温度が低下するのを抑制することができる。
【００３５】
酸素富化膜５としては、例えば特公平７−７７６０２号公報に開示された気体分離膜を用いることができる。具体的には、ポリフェニレンオキサイド、ポリ−４−メチルペンテン−１、１，２−ポリブタジエン、１，４−ポリブタジエン、ポリトリメチルシリルプロピンまたはポリシロキサン構造を主成分とする共重合体のうちの一種あるいはこれらの混合体の組成からなる気体分離膜を用いることができる。酸素富化膜５は、単層構造または多層構造のいずれでも良い。
【００３６】
有機性廃棄物処理に要する酸素富化膜５の膜面積（以下、必要膜面積ともいう。）は、酸素富化膜５の酸素透過係数により異なる。例えば、ポリシロキサン構造を主成分とする共重合体（ポリヒドロキシスチレン−ポリスルホン−オルガノシロキサンのブロック共重合体）からなる気体分離膜では、酸素透過性能Ｆが２．６７×１０−３ｃｍ３　／ｃｍ２　・ｓ・ｃｍＨｇである。大気中の酸素濃度を２１％とすると、発酵槽内の酸素濃度が１８％の場合、以下のような計算から必要膜面積が推定できる。槽内と槽外の酸素分圧差は下式で計算できる。
【００３７】
Ｐ＝７６×０．２１−７６×０．１８＝２．２８ｃｍＨｇ
【００３８】
槽内に日量１０Ｋｇの厨芥の投入があった場合、厨芥の約９０％が水分であると仮定すると、有機性廃棄物の重量は約１Ｋｇと推定できる。有機性廃棄物の平均的組成がＣ１７Ｈ２９Ｏ１０Ｎの元素比率から構成されると仮定すれば、
２Ｃ１７Ｈ２９Ｏ１０Ｎ＋７７／２Ｏ２　→３４ＣＯ２　＋２９Ｈ２　Ｏ＋Ｎ２
の反応式から、有機性廃棄物１モルに対して７７／４モルの酸素が必要となる。約１Ｋｇの有機性廃棄物は、約１０００／４０７モルである。したがって、１モルの気体の容積を２２．４ｍＬとすると、約１Ｋｇの有機性廃棄物を１日で分解するために必要な酸素量Ｑは約１０５９Ｌ／日、すなわち約４４Ｌ／ｈｒ（約１２ｃｍ３　／ｓ）となる。必要膜面積は、Ｑ／（Ｆ×Ｐ）で求められるので、上記の結果から約０．２ｍ２　となる。
【００３９】
本実施形態では、膜面積１ｍ２　の酸素富化膜５を襞折り加工することにより、酸素富化膜５を波状に形成している。これにより、設置面積を０．１ｍ２　とすることができる。本実施形態では、発酵槽１の上部（天井部分）に開口を設け、この開口の周辺の壁材に酸素富化膜５の周辺を気密性良く接着させている。
【００４０】
酸素富化膜５は、炭酸ガスおよび水蒸気の分離特性が高いことが望ましい。具体的には、酸素富化膜５は、（炭酸ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数）／（窒素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数）が約２２以上であり、（水蒸気１ｃｍ３　当たりの透過秒数）／（窒素ガス１ｃｍ３　当たりの透過秒数）が約１２以上であることが望ましい。有機性廃棄物の発酵により、炭酸ガスと水蒸気が発生するので、発酵槽１内における炭酸ガスおよび水蒸気の各分圧が上昇する。炭酸ガスおよび水蒸気の分離特性が高い酸素富化膜５を用いることにより、発酵槽１内の炭酸ガスおよび水蒸気が、発酵槽１外における炭酸ガスおよび水蒸気の各分圧と略平衡になるように、発酵槽１外へ透過される。
【００４１】
酸素富化膜５の発酵槽１内側の面には、断熱性通気部材６が設けられている。断熱性通気部材６は、発酵槽１内部の熱を断熱し、かつ酸素富化膜５を介して気体が透過可能となる構造を有する。断熱性通気部材６は、例えばウレタン樹脂からなる連続発泡体で構成される。本実施形態では、厚み２０ｍｍの連続発泡体を用いている。断熱性通気部材６は、酸素富化膜５の支持体を兼ねている。
【００４２】
酸素富化膜５と断熱性通気部材６とを積層させた壁材（酸素富化膜モジュール２）は、高湿雰囲気に常時晒されるので、微生物による浸食被害を受けやすい。浸食被害を避けるために、断熱性通気部材６の発酵槽１の内側面６ａに、抗菌および／または抗黴処理を施すことが望ましい。例えば、断熱性通気部材６の発酵槽１内側面６ａに、非溶出系、非揮散性の抗菌性塗料を塗布する。抗菌性塗料は、銀系抗菌剤と亜鉛系抗菌剤との混合物を油性樹脂に分散させた塗料である。これにより、発酵槽１内部の微生物に影響を与えずに、断熱性通気部材６に付着する微生物に対してのみ、抗菌抗黴効果を発揮することができる。
【００４３】
断熱性通気部材６の発酵槽１内側面６ａに水の膜が形成されると、酸素富化膜５のガス透過性能が低下する。そこで、断熱性通気部材６の発酵槽１内側面６ａに水の膜が形成され難くなるように、発酵槽１内側面６ａに処理を施すことが望ましい。例えば、断熱性通気部材６の発酵槽１内側面６ａの少なくとも一部に、シリコーン系やフッ素系の撥水処理剤を塗布して、撥水処理を施しても良い。
【００４４】
また、酸素富化膜モジュール２の発酵槽１側の面が水平面に対して傾斜または垂直となるように、酸素富化膜モジュール２を設けることによっても、水の膜が形成され難くなる。本実施形態では、酸素富化膜モジュール２は、波状に形成され、断熱性通気部材６の発酵槽１内側面６ａが水平面に対して傾斜しているので、内側面６ａに発生した結露水は下方に流れる。ここで、波状とは、山部および谷部が角張った場合だけでなく、なだらかな曲線となった場合も含む。また、図１に示すような鋸歯状の場合だけでなく、矩形波状の場合も含む。
【００４５】
波状の酸素富化膜モジュール２の下部（発酵槽１側の谷部）には、結露水が滴下して有機性廃棄物に戻らないように、結露水を発酵槽１外へ排出するための樋などの水路７が設けられている。水路７は、発酵槽１の気密性を保持しながら、結露水を発酵槽１外へ排出することができる。水路７としては、例えばＵ字管を用いた水封機構を採用することができる。具体的には、Ｕ字管の一方の開口を発酵槽１内に連通させ、他方の開口を発酵槽１外に出す。Ｕ字管内に予め水を溜めておいて、発酵槽１の内側と外側とを連通するＵ字管を水により封止する。発酵槽１内からＵ字管に水が注入されると、Ｕ字管の両水面が上昇する。Ｕ字管の両水面がある程度の水位に達したとき、発酵槽１外側の管から水があふれ出すように、外側の管の長さを調整する。これにより、結露水を発酵槽１外へ排出するとき、発酵槽１内の気密性が保持される。なお、発酵槽１内に設けた排水溜めに結露水を溜め、定期的なメンテナンスにより、排水溜めに溜まった水を発酵槽１外へ排水するようにしても良い。
【００４６】
本実施形態の発酵槽１の中央部には、撹拌体８が設けられている。撹拌体８は、撹拌翼や撹拌棒などの撹拌子８ａと、撹拌子８ａに接続された回転軸８ｂとを有する。発酵槽１の外部には、回転軸８ｂを回転駆動させるための駆動モータ（不図示）が設けられている。撹拌体８の回転軸８ｂは、発酵槽１の壁材を貫通する軸受け（不図示）で支持されるとともに、駆動モータに接続されている。投入された有機性廃棄物を撹拌体８が撹拌することにより、定期的に効率よく有機性廃棄物を酸素に接触させることができる。なお、軸受けは、発酵槽１の壁材に気密性良く設けられている。
【００４７】
発酵槽１は、発酵槽１内の温度を検知する熱センサ９と、熱センサ９からの温度情報に基づいて制御されるヒータ１０とを有する。本実施形態では、熱センサ９は、発酵槽１の容器１ａに設けられており、容器１ａの熱伝導により発酵槽１内の温度を検知することができる。ヒータ１０は、容器１ａの外側面に設けられている。ヒータ１０は、典型的には、面状ヒータなどである。
【００４８】
有機性廃棄物を処理する初期段階では、発酵槽１内の温度が微生物の至適温度に達していないので、温度センサ９は、発酵槽１内の温度が微生物の至適温度未満であるという情報をヒータ１０に送る。ヒータ１０は、この情報を受けて、発熱を開始する。これにより、発酵槽１内の温度が上昇する。有機性廃棄物の発酵が開始されると、発酵熱により発酵槽１内の温度がさらに上昇する。発酵槽１内の温度が微生物の至適温度に越えると、微生物が死滅したり、微生物による発酵が停止したりするので、発酵槽１内の温度が一定温度以上になったときは、熱センサ９がこれを検知する。ヒータ１０は、発酵槽１内の温度が一定温度以上であるという情報を熱センサ９から受けると、加熱を停止する。以上の動作により、発酵槽１内の温度を適宜制御することができる。
【００４９】
発酵処理される有機性廃棄物は、汚染菌（腐敗菌）として夾雑する好気性菌などの微生物を通常は有しているので、好気性菌を加えずに、発酵処理を行うことも可能である。但し、有機性廃棄物中の好気性菌の濃度は不明であるので、好気性菌の濃度によっては十分な発酵ができないおそれがある。そこで、発酵処理に際して、有機性廃棄物に好気性菌を加えることが望ましい。好気性菌としては、糖を資化する細菌およびセルロース分解菌が挙げられる。これらは、単独使用または併用することができる。糖を資化する細菌としては、例えば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ（バシラス属）、Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ（放線菌属）、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ（ブドウ球菌属）などが挙げられる。セルロース分解菌としては、例えば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ（バシラス属）などが挙げられる。これらの微生物を用いることにより、安全性を保ちながら、有機性廃棄物を分解することができる。
【００５０】
発酵促進のために発酵資材を有機性廃棄物に加えることが望ましい。例えば、特開２００１−３３４２３６号公報に開示された、ミネラルなどからなる促進剤を有機性廃棄物に加えることが望ましい。
【００５１】
本実施形態の有機性廃棄物処理装置によれば、発酵に必要な酸素の流入、発酵で発生した炭酸ガスおよび水蒸気の流出が共に、酸素富化膜モジュール２を経由して行われる。これにより、発酵槽１内における発酵に関する環境条件が維持されると共に、好気性菌の増殖を促して、嫌気性菌に起因する悪臭の発生が抑制される。さらに、発生する可能性のある悪臭成分は、酸素富化膜モジュール２の透過性の低さから、発酵槽１外に漏洩し難く、異臭性の低いきれいな発酵槽１を具現化できる。
【００５２】
ガスの透過に関しては、有機性廃棄物の微生物分解により発生するガス分圧の差により動作するので、特別の外部動力を必要とせず、極めて高い省エネルギー性を具現化できる。
【００５３】
腐敗臭による衛生害虫の誘引現象も生じることなく、環境を不衛生的な状態にすることなく、装置を稼働できる。
【００５４】
（実施例）
実施形態の有機性廃棄物処理装置を用いて、有機性廃棄物の処理を行った。但し、酸素富化膜５として、ポリヒドロキシスチレン−ポリスルホン−オルガノシロキサンのブロック共重合体からなる気体分離膜を用いた。
【００５５】
有機性廃棄物１Ｋｇ処理（生ゴミ約１０Ｋｇ／日処理）に際し、まず、有機性廃棄物を０．３Ｋｇ（生ゴミとして約３Ｋｇ）投入した。ＮＢ（ニュートリエント・ブロス）培地に分解微生物としてのＢａｃｉｌｌｕｓ　ｓｕｂｔｉｌｉｓ　を１０７　ｃｆｕ／ｍｌ懸濁させた懸濁液１０ｍｌを均一に有機性廃棄物に散布して馴化を開始した。ＮＢ培地は、純水１Ｌ当たりに、肉エキス３ｇ、ペプトン１０ｇ、塩化ナトリウム５ｇを溶解した培地である。その後７日間にわたり、有機性廃棄物を０．３Ｋｇ／日（生ゴミとして約３Ｋｇ／日）投入し続けることにより、所定量の有機性廃棄物１Ｋｇ処理（生ゴミ約１０Ｋｇ／日処理）を処理できるような能力に達した。
【００５６】
所定の稼働状態に達した後、発酵槽内では、内部のｐＨ低下などの発酵異常も生じず、安定的に運転できた。このことから、酸素富化膜モジュール２が有効に機能し、良好な発酵状態を維持していることが確認された。
【００５７】
発酵原料（厨芥）を投入した後に、投入口付近の清掃を行った。有機性廃棄物処理装置付近では異臭や悪臭を感じなかった。したがって、実施形態の発酵槽は、防臭型発酵槽として有効性であることを確認できた。
【００５８】
実施形態の有機性廃棄物処理装置によれば、消臭装置や電気触媒式脱臭器などの多くの電力を消費する装置を併設せずに済む。これにより、省電力化、省スペース化が図られる。
【００５９】
腐敗臭が周囲に広まらないことから、ハエなどの衛生害虫の誘引も生じなかった。したがって、極めて衛生的に有機性廃棄物の分解が行えるなどの特長を有することも確認できた。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の有機性廃棄物処理装置によれば、省エネルギー、省スペース化が図られる。また、悪臭の発生が抑制されるので、悪臭の処理に要するコストを削減できる。衛生面に優れるので、設置場所が制限されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の有機性廃棄物処理装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１　　密閉型発酵槽
２　　酸素富化膜モジュール
５　　酸素富化膜
６　　断熱性通気部材
８　　撹拌体
９　　熱センサ
１０　　ヒータ
【図１】
2004074093.tif 000003