(57)【要約】【課題】有機廃棄物の分解処理を時間的、量的に最大限効率的に行うことが出来る有機廃棄物の微生物分解処理装置及び方法の提供。【解決手段】有機廃棄物分解処理装置は撹拌装置２を内蔵した有機廃棄物分解処理反応槽１よりなり、有機廃棄物の存在しない該反応槽の上方部位に該反応槽内へ暖気を供給する暖気供給機構６と該反応槽内の空気を排出する排気機構９を設けた。有機廃棄物分解処理方法は、処理中の有機廃棄物の上方より暖気及び拡散状水分を供給しつつ、処理反応槽内の空気を排気して有機廃棄物と分解媒体の混合物の温度及び湿度を分解の為の好条件範囲内に常時維持しつつ分解処理を進行させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解されるべき有機廃棄物と微生物を定着させた分解媒体を収納する有機廃棄物分解処理反応槽と該反応槽内に設けた回転軸に撹拌羽根を放射状に取り付けた撹拌機構よりなる微生物を利用する有機廃棄物分解装置において、該反応槽の上部であって収納されている有機廃棄物と分解媒体の存在しない部位に該反応槽内へ暖気を強制的に供給する暖気供給機構と該反応槽内の空気を排出する排気機構を設けた有機廃棄物分解処理装置。
【請求項２】
該暖気供給機構を該撹拌羽根が処理されるべき有機廃棄物内に入り込む側の上方部位に該排気機構を該撹拌羽根が処理されるべき有機廃棄物内から脱出する側の上方部位に設けた請求項１の有機廃棄物分解処理装置。
【請求項３】
該反応槽上部に分解処理中の有機廃棄物に拡散状に水分を供給する水分供給機構を設けた請求項１の有機廃棄物分解処理装置。
【請求項４】
分解されるべき有機廃棄物と微生物を定着させた分解媒体を連続的に撹拌、混合して有機廃棄物を分解処理する微生物を利用する有機廃棄物分解処理方法において、処理中の有機廃棄物と分解媒体の混合物の上方より暖気及び／或いは拡散状水分を適宜強制的に供給し、処理反応槽内の空気を適宜循環、排気させて有機廃棄物と分解媒体の混合物の温度及び湿度を分解の為の好条件範囲内に常時維持しつつ分解処理を進行させることを特徴とする微生物を利用した有機廃棄物の分解処理方法。
【請求項５】
反応槽内壁と有機廃棄物と分解媒体の混合物の状面との接触部分の回転軸の軸方向のほぼ全体に向けてカーテン状に暖気を供給する請求項４の有機廃棄物の分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物としての動植物性残さや一般廃棄物としての厨芥等の腐敗性有機廃棄物（以下、単に有機廃棄物と称する。）を微生物の作用によって分解し、無害な無機性物質にする微生物による腐敗性有機廃棄物を分解処理する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動植物性残さや厨芥等の大半は焼却処理や埋立て処理をされていた。しかし、近年有機廃棄物の激増や公害問題により処理場の確保が困難となるなど、従来の有機廃棄物の処理は完全に行き詰まりの状況である。
従来の焼却、埋立処理に代わるものとして最近微生物による処理が有力な処理方法として取り上げられてきている。微生物床に有機廃棄物を投与、混合すると微生物が有機物を捕食、分解することはあまねく知られており、現在では微生物を用いる処理が種々実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在提供されている微生物による分解処理装置あるいは方法は、微生物の捕食、分解に好適な環境を与えていないことが多く、必要以上に多量の微生物および微生物培養床、即ち分解媒体を必要とするとともに、処理日数も長いものが多い。例えば、原料有機廃棄物に対して分解媒体を必要以上に多量に使用し、処理日数も多日数を要するのが普通であり、これでは分解媒体の必要量、処理時間とも過多で改善が希求されているのが現状である。
【０００４】
従来の処理は、有機廃棄物と分解媒体との混和や有機廃棄物と分解媒体への加温を処理反応中は行わないものが多いが、反応処理中に行うものであっても加温、湿度調整が不適切に行われており、好適な処理を行うことが出来ないのが実情である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明は、分解されるべき有機廃棄物と微生物を定着させた分解媒体を収納する有機廃棄物分解処理反応槽と該反応槽内に設けた回転軸に撹拌羽根を放射状に取り付けた撹拌機構よりなる微生物を利用する有機廃棄物分解処理装置において、該反応槽の上方であって収納されている有機廃棄物と分解媒体の存在しない部位に該反応槽内へ暖気を強制的に供給する暖気供給機構と該反応槽内の空気を排出する排気機構を設けた。
【０００６】
該暖気供給機構は該撹拌羽根が処理されるべき有機廃棄物内に入り込む側の上部部位に該排気機構は該撹拌羽根が処理されるべき有機廃棄物内から脱出する側の上方部位に設けることが好ましい。
さらに該反応槽上部に分解処理中の有機廃棄物に拡散状に水分を供給する水分供給機構を設けてもよい。
【０００７】
本発明はまた、分解されるべき有機廃棄物と微生物を定着させた分解媒体を連続的に撹拌、混合して有機廃棄物を分解処理する微生物を利用する有機廃棄物分解処理方法において、処理中の有機廃棄物と分解媒体の混合物の上方より暖気及び／或いは拡散状水分を適宜強制的に供給し、処理反応槽内の空気を適宜循環、排気させて有機廃棄物と分解媒体の混合物の温度及び湿度を分解の為の好条件範囲内に常時維持しつつ分解処理を進行させる。
暖気は主として反応槽内壁と有機廃棄物と分解媒体の混合物の上面との接触部分の回転軸の軸方向のほぼ全体に向けてカーテン状に供給することが最適である。
【０００８】
暖気や水分は特定の部分に対して供給するのではなくてできるだけ全体に均等にまんベんなく供給することが好ましい。また排気も反応槽上部の特定の箇所からのみでなくできるだけ広い範囲からできるだけ均等的に排気することが好ましい。
本発明で用いることが出来る微生物を定着した分解媒体は、例えば天然若しくは人工の多孔性材であり、木質系、鉱物系、合成樹脂系等のものが使用できる。この分解媒体は微生物の培養床となるもので、細孔規模３０μｍ、粒子規模３〜７ｍｍ程度に調整されたものが機能的にも取扱上も好ましい。分解媒体を木質系の植物性セルロースを含むものにすれば、微生物の栄養素でもある有機廃棄物がなくなったときにも植物性セルロースが微生物が最低限生存できるための栄養源となり好ましい。
【０００９】
【作用】
処理される有機廃棄物と分解媒体の混合物が撹拌機構で撹拌されてほぐされた状態のところに暖気が上方からその有機廃棄物と分解媒体の混合物に向けてある程度の風量とある程度の風速で吹きつけられることによって、新しい空気が適量その有機廃棄物と分解媒体の混合物に取り込まれるとともに分解されるべき有機廃棄物に含まれる過分の水分を蒸散させる或いは低下した湿度を上昇させて処理される有機廃棄物と分解媒体の混合物の湿度を分解に好適な範囲に維持し、さらに反応槽内部の空気が適度に移動させて分解に必要な空気供給条件の最適な状態が作り出され維持される。
【００１０】
また有機廃棄物と分解媒体の混合物が撹拌機構と離れる側に設けた排気機構によって分解作用によって汚れた空気は拡散して分解作用に悪影響を及ぼす前に抜き出されてより好適な分解処理条件が得られる。さらに水分を有機廃棄物と分解媒体の混合物の外側から噴霧状に調節しつつ供給することで、暖気の調節された供給と相まって分解処理に最適な温度、湿度環境が得やすくなる。
【００１１】
【実施例】
本発明を実施例を示した図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施例を示す有機廃棄物分解装置の一部省略中央縦断面図、図２は図１の‖−‖線端面図である。
１は有機廃棄物分解処理装置の反応槽であり、下部が半円状の断面Ｕ字状の横長の筒型である。２は反応槽内に長手方向に設けた撹拌装置である。撹拌装置２は、反応槽１の長手方向に架設された回転軸３に９０°間隔で４本の撹拌羽根４を回転軸に対して垂直に放射状に取り付けたものを１組として回転軸の長手方向にほぼ全長にわたって多数組の撹拌羽根４を等間隔に配設してある。
【００１２】
各撹拌羽根４は回転範囲の下側の半分程度の領域でその先端が反応槽１の内壁面との間に殆ど間隔の無い程度の長さとしてある。撹拌が効率よく行われるように、各撹拌羽根４には回転軸と平行方向の短かん５が複数本固着してある。図中矢印は撹拌羽根４の回転方向を示す。また鎖線ａは撹拌羽根４の先端の軌跡を示す。
反応槽２内の撹拌羽根４が処理される有機廃棄物と分解媒体の混合物に入り込む側の上方部分に、反応槽２内壁に沿って回転軸３方向に拡大開口し、下方に向けてテーパ状に狭くなって開口しており、開口部は反応槽２内壁に沿って細長い帯状になっている給気ダクト６が設けてある。
【００１３】
給気ダクト６は反応槽２上部の給気口７から暖気の供給を受け、給気ダクト６上部に設けた送風ファン８によって強制的に下方に向けて送られる。送られた暖気は給気ダクト６の形状に従って反応槽２内に薄いカーテン状になって反応槽２内に送り込まれる。給気ダクト６は反応槽２内に送り込まれるカーテン状の暖気に切れ目が出来ない間隔に、給気ダクト６の形状、設けた位置などに応じて適当な間隔で必要な個数設けてある。
【００１４】
反応槽２天井部の給気ダクト６と対向する側に排気ダクト９が設けてある。この排気ダクト９からは強制的に排気はしない。給気ダクト６から強制的に供給される暖気に押されて排気されることで充分である。この排気ダクト９は別装置である有害物質処理装置などに連結して、有機廃棄物分解処理により発生する有害な物質を処理する。
反応槽２の天井部に、処理される有機廃棄物と分解媒体の混合物に水を拡散状に供給するためのスプリンクラー１０が適当な間隔で設けてある。
【００１５】
反応槽２の側壁部分に処理される有機廃棄物と分解媒体の混合物の温度及び湿度を検知するためのセンサー１１が設けてある。
給気ダクト６からの暖気の供給及びスプリンクラー１０からの水分の供給はセンサー１１で検知された温度、湿度に基づいて、コンピュータ・プログラムの制御下に行われる。
処理反応槽の天井部に複数の処理される有機廃棄物と分解媒体の混合物の供給口１２が設けてあり、処理反応槽の下部には少なくとも１カ所に処理済みの残留灰分（残さ）の取出口１３が設けてある。
【００１６】
回転軸３は、外部の原動機１４により減速装置を介して毎分１〜数回転程度の速度で回転させる。また、暖気は、外気をヒータ等で暖め、これをファン等で給気口を経由してダクトに送り込むことになるがそれらは常套の手段であるので詳述はしない。それらは常套の手段であり、本発明の不可欠の要素を形成するものではないので詳述しない。
【００１７】
次にこの装置の作動を説明する。
有機廃棄物分解処理反応槽１内に投入口１２から予め微生物を定着させた分解媒体と有機廃棄物を投入する。その投入量は回転軸が完全に埋まる程度が好ましい。即ち実質的な分解反応層の容積の半分程度である。多過ぎても少な過ぎても分解処理は出来るけれども、効率的な分解処理がされなくなる。
【００１８】
分解媒体と有機廃棄物の混合物は攪拌機構を運転することによって十分に混ぜ合わされる。分解処理中、分解処理反応槽１に設けた温度、湿度センサーによって検地された温度及び湿度のデータに基づいて予めプログラミングされたコンピュータによって分解処理に最適な温度及び湿度条件となるように暖気及び水分が自動制御的に供給される。例えば、温度は４０〜７０℃、湿度は５０〜６０％の範囲が一般的に好適であるが、この温度を逸脱すると処理される分解媒体と有機廃棄物の混合物中の水分は直ぐに蒸発して湿度は極端に低下して分解反応は殆ど行われない状態になるので、温度と湿度の相関的制御調整は不可避である。
【００１９】
供給する暖気の湿度を高くして供給することもあり得るが、それだけでは必要な湿度条件を維持することは出来ないので、別の水分供給手段は不可欠であるといえる。
暖気は撹拌羽根が有機廃棄物と分解媒体の混合物中に入り込む側の反応槽の全域にわたって混合物に向けて吹き込まれるので混合物が暖気を巻き込んで混合物に好適に取り込まれる。これにより分解されるべき有機廃棄物と分解媒体の混合物の温度を分解に好適な状態に維持し、水分量（湿度）が多過ぎる時には減少させるように機能し、また、送り込まれる暖気によって反応槽中の空気の循環が適度にはかられ、好適な反応環境の形成維持に寄与する。
【００２０】
分解によって生じた分解生成物を含む空気は、有機廃棄物と分解媒体の混合物中から上方空間に放出拡散し再度有機廃棄物と分解媒体の混合物中に取り込まれる前の大半が排気口９から分解反応槽外に排出される。
上記の装置を使用して、木質チップに分解微生物を定着させたものと生鮮海産物の廃棄物を容量で２：１で混合した有機廃棄物分解処理混合物を１０００ｋｇ分解反応槽に入れ、有機廃棄物分解処理混合物の温度を平均約６０℃、湿度５５％に維持しつつ分解反応処理を行った。有機廃棄物が完全に分解されるのに約２４時間を要した。分解残さは殆ど残らなかった。
【００２１】
【発明の効果】
分解に必要な温度、湿度環境を可能な限り好適な範囲に維持し、有機廃棄物の分解処理を時間的、量的に最大限効率的且つ完全に行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機廃棄物分解装置の一部省略中央縦断面図である。
【図２】図１の‖−‖線断面図である。
【符号の説明】
１　分解処理反応槽
２　撹拌装置
３　回転軸
４　撹拌羽根
５　撹拌羽根の短かん
６　給気ダクト
７　給気口
８　送風ファン
９　排気ダクト
１０　スプリンクラー
１１　温度・湿度センサ
１２　有機廃棄物と分解媒体の混合物の供給口
１３　原動機
【図１】
2004098038.tif 000003
【図２】
2004098038.tif 000004