(57)【要約】【課題】構成が簡単で且つ各処理工程が最適な条件下で行い得る有機性廃棄物の処理装置を提供する。【解決手段】有機性廃棄物に微生物群を混入させて処理容器４内で攪拌して発酵させる処理装置１であって、処理容器４内に攪拌翼２４を設けるとともに当該処理容器４内に投入された有機性廃棄物を加熱する加熱装置５を設け、処理容器４内の気体を吸引して当該処理容器４内を減圧する減圧装置７を設け、さらに上記微生物群として好気性微生物と嫌気性微生物とを混合させたものを用い、且つ有機性廃棄物を加熱して乾燥させる際に、減圧装置７により処理容器４内を減圧させて嫌気性微生物を活性化させるとともに、乾燥後に加熱して発酵を行わせる際に、当該処理容器４内を大気圧下にさせて好気性微生物を活性化させるようにしたもの。【選択図】      図１
2004313957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物に微生物群を混入させて処理容器内で攪拌して発酵させる際に、
上記微生物群として好気性微生物と嫌気性微生物とを混合させたものを用い、
且つ有機性廃棄物を減圧下で加熱し嫌気性微生物を活性化させて乾燥を行った後、大気圧下で加熱し好気性微生物を活性化させて発酵を行うことを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項２】
有機性廃棄物に微生物群を混入させて処理容器内で攪拌して発酵させる処理装置であって、
上記処理容器内に攪拌部材を設けるとともに当該処理容器内に投入された有機性廃棄物を加熱する加熱装置を設け、
上記処理容器内の気体を吸引して当該処理容器内を減圧する減圧装置を設け、
さらに上記微生物群として好気性微生物と嫌気性微生物とを混合させたものを用い、且つ有機性廃棄物を加熱して乾燥させる際に、上記減圧装置により処理容器内を減圧させて嫌気性微生物を活性化させるとともに、乾燥後に加熱して発酵を行わせる際に、当該処理容器内を大気圧下にさせて好気性微生物を活性化させるようにしたことを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性廃棄物の処理方法および処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機性廃棄物である生ごみの減量化および減容化を図るとともに肥料化などを図るための処理装置が、多数、製品化されている。
【０００３】
この種の生ごみ処理装置は、攪拌翼が設けられた円筒状容器内に、破砕した生ごみを投入するとともに好気性微生物を加えた状態で、しかも所定の温度に加熱した状態で、上記攪拌翼により攪拌して生ごみを発酵させることにより、例えば肥料化を図るものであった。
【０００４】
その中でも、生ごみなどの原料を発酵容器内で連続的に発酵させるものがあり、この装置においては、乾燥の効率化を図るために、発酵容器内を減圧させた状態で発酵を行うようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０１８６５
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の処理装置によると、好気性微生物の存在下で且つ減圧した状態で加熱しつつ攪拌させて発酵を行うようにしたものであるため、微生物の作用（活性度）が低下するのを防止する上で、常時、発酵容器内の温度、湿度、減圧状態などを計測するとともに、適正な発酵状態が得られるように、減圧値、酸素量などが制御されており、したがってその制御が非常に面倒なものとなり、装置自体が高価になるという問題があり、さらに全ての工程が同じ減圧下で行われるため、乾燥工程および発酵工程について、それぞれ最適な条件下で行われないという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、構成が簡単で且つ各処理工程が最適な条件下で行い得る有機性廃棄物の処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る有機性廃棄物の処理方法は、有機性廃棄物に微生物群を混入させて処理容器内で攪拌して発酵させる際に、
上記微生物群として好気性微生物と嫌気性微生物とを混合させたものを用い、且つ有機性廃棄物を減圧下で加熱し嫌気性微生物を活性化させて乾燥を行った後、大気圧下で加熱し好気性微生物を活性化させて発酵を行う方法である。
【０００９】
また、請求項２に係る有機性廃棄物の処理装置は、有機性廃棄物に微生物群を混入させて処理容器内で攪拌して発酵させる処理装置であって、
上記処理容器内に攪拌部材を設けるとともに当該処理容器内に投入された有機性廃棄物を加熱する加熱装置を設け、
上記処理容器内の気体を吸引して当該処理容器内を減圧する減圧装置を設け、さらに上記微生物群として好気性微生物と嫌気性微生物とを混合させたものを用い、且つ有機性廃棄物を加熱して乾燥させる際に、上記減圧装置により処理容器内を減圧させて嫌気性微生物を活性化させるとともに、乾燥後に加熱して発酵を行わせる際に、当該処理容器内を大気圧下にさせて好気性微生物を活性化させるようにしたものである。
【００１０】
上記処理方法および処理装置の構成によると、生ごみなどの有機性廃棄物を例えば肥料化する際に、まず減圧下で微生物に悪影響を与えないような加熱温度の状態で攪拌させて有機性廃棄物を乾燥させるとともに嫌気発酵をさせた後、大気圧下で好気性微生物により発酵させるようにしたので、すなわち有機性廃棄物の減圧（乾燥）と大気圧の常圧（発酵）とで別個に活性化する微生物群で発酵させるようにしたので、例えば減圧下のみで乾燥および発酵を行うものに比べて、処理容器内の圧力、酸素量などを細かく制御する必要がないため、装置自体の構成を簡単に且つ安価なものにすることができる。
【００１１】
特に、減圧下での乾燥時においても、嫌気性微生物の活性化により発酵が行われるため、全体として効率の良い肥料化などの処理を行い得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る有機性廃棄物の処理方法および処理装置を、図１〜図４に基づき説明する。
【００１３】
まず、処理装置について説明すると、この処理装置は、有機性廃棄物、例えば破砕された調理残渣、残飯などの生ごみ（以下、被処理物ともいう）に微生物を混入させて処理容器内で発酵させて、例えば肥料化など（土壌改良材を得る場合でも良い）を図るためのものである。
【００１４】
図１に示すように、この処理装置１は、大きく分けて、架台２上に、支持ブラケット３を介して支持されて被処理物を発酵させるための横置型円筒状の処理容器４と、この処理容器４内の被処理物を加熱するための加熱装置５と、上記処理容器４内に投入された被処理物を攪拌するための攪拌装置６と、上記処理容器４内の気体を吸引して減圧するための減圧装置（吸引装置または真空装置ともいう）７と、同じく上記処理容器４内を大気圧の状態（大気圧下である）に置いたときに空気の給排出が行われるが、この空気の排出時に、処理容器４内の気体を導き脱臭を行い大気に放出するためのエアレーション装置８とから構成されている。
【００１５】
上記加熱装置５は、処理容器４の少なくとも下半部を覆うように設けられた加熱用ジャケット１１と、この加熱用ジャケット１１と処理容器４表面との間に形成された断面が半円状の加熱室１２内に蒸気配管１３を介して加熱用蒸気を供給するための蒸気発生器（ボイラである）１４とから構成されている。
【００１６】
また、上記攪拌装置６は、処理容器４の中心部を前後方向で水平に挿通されるとともにその前後端部がそれぞれ軸受２１を介して処理容器４に回転自在に支持された回転軸体２２と、処理容器４内の回転軸体２２に所定間隔おきに且つ放射状に多数突設されたアーム体２３と、これら各アーム体２３の先端部および途中部分に設けられた攪拌翼２４と、架台２上に固定されて上記回転軸体２２を回転させるための回転駆動機（電動機が用いられる）２５とから構成されている。なお、アーム体２３と攪拌翼２４とにより攪拌部材が構成される。
【００１７】
また、上記減圧装置７は、脱臭用バイオ菌が混入された水が充填された水槽３１と、途中に水ポンプ３２およびエジェクタ３３が設けられて上記水槽３１内の水を底部から引き出すとともに上部に戻すための水循環管３４と、上記処理容器４内の上部とエジェクタ３３との間に設けられるとともに途中に電動式開閉弁３５が設けられた気体吸引管３６とから構成されている。
【００１８】
また、上記気体吸引管３６途中には、電動式開閉弁３７が設けられた大気導入管３８が接続されており、上記処理容器４内を大気圧下にする際に、当該電動式開閉弁３７が開かれて大気（空気）が導入される。
【００１９】
さらに、上記エアレーション装置８は、脱臭用バイオ菌が混入された水が充填されるとともに脱臭用活性炭４１ａが配置された水槽４１と、途中に電動式開閉弁４２が設けられて上記処理容器４内の上部と水槽４１の底部とを接続するガス排出管４３と、途中に排風機（排気ファン）４４が設けられて上記水槽４１内のガスを大気に放出するためのガス放出管４５と、上記処理容器４の下部に接続されるとともに途中に電動式開閉弁４６が設けられた空気供給管（実際には、複数箇所に設けられている）４７とから構成されている。
【００２０】
勿論、上記処理容器４の上壁部には被処理物の投入口４ａが形成されるとともに、この投入口４ａを開閉する開閉蓋２６が例えばシリンダ装置２７により開閉自在に設けられ、また処理容器４の底壁部には被処理物の排出口４ｂが形成されるとともに、この排出口４ｂを開閉する開閉蓋２８が例えば手動ウインチ装置２９により開閉自在に設けられている。
【００２１】
次に、被処理物である生ごみの処理方法について説明する。
まず、開閉蓋２６を開き投入口４ａから処理容器４内に、破砕された生ごみ（例えば、含水率が７０〜８５％程度）を、嫌気性微生物（嫌気性細菌）および好気性微生物（好気性細菌）が混合培養された微生物群（細菌群）と共に投入した後、開閉蓋２６を閉じる。
【００２２】
次に、加熱装置５により生ごみの発酵に最適な温度に、例えば４０〜７０℃（好ましくは、６０℃程度）に加熱した状態で且つ攪拌装置６を作動させて攪拌を行う。このとき、各開閉弁３５，３７，４２，４６は閉じられている。
【００２３】
次に、気体吸引管３６に設けられている開閉弁３５を開き、減圧装置７を作動させて、処理容器４内の空気を吸引して所定の負圧、例えば１１８Ｔｏｒｒ程度に減圧し、所定時間（例えば１２時間程度）でもって且つ所定の含水率（例えば、５０〜６５％程度）となるように、生ごみの乾燥を行う。このように、減圧下で加熱して乾燥を行うようにしているので、水分が多く含まれている生ごみを短時間で乾燥することができるとともに、乾燥時である減圧下においても、好熱性・嫌気性微生物、例えば繊維素熱分解菌により、難分解性有機物の発酵（分解）が促進されており、短時間で効率の良い乾燥および発酵（分解）が行われる。なお、この乾燥時においては、処理容器４内が所定の減圧下となるように、常に、開閉弁３５が開かれている。
【００２４】
乾燥が終了すると、開閉弁３５を閉じた後、大気導入管３８の開閉弁３７を開き大気に連通させ、再び、開閉弁３７を閉じる。
処理容器４内が大気圧下になると、開閉弁４２および４６を開くとともに排風機４４を作動させて、処理容器４内に外気（空気）を供給する。
【００２５】
そして、引き続き、加熱温度を５０〜７０℃（好ましくは、６０℃程度）に維持しながら、攪拌翼２４を回転させて、好気性微生物の活性化により発酵が行われる。勿論、この大気圧下での発酵についても、所定時間（例えば、１２時間程度）行われる。なお、ガス放出管４３より大気に放出される処理容器４内のガス（気体）はエアレーション装置８の水槽４１内を通過する際に、バイオ菌が混入された水および活性炭４１ａにより、悪臭分などが除去される。
【００２６】
すなわち、減圧下で効率良く乾燥および発酵（分解）された生ごみを、大気圧下で活性化した好気性微生物と共に攪拌することにより、好気性微生物を最良の状態で生ごみに作用させることができ、一層効率良く肥料化を図ることができる。
【００２７】
上述したように、生ごみを肥料化する際に、まず減圧下で嫌気性微生物が活性化した状態で、しかも当該微生物群に悪影響を与えないような加熱温度の状態で攪拌させて生ごみを乾燥させるようにしたので、発酵を伴った効率の良い乾燥を行うことができ、さらに乾燥後においては、大気圧下で好気性微生物を活性化させて通常の発酵を行うようにしたので、乾燥時（乾燥工程）および発酵時（発酵工程）のそれぞれにおいても最適な条件下で処理を行わせることができ、すなわち微生物の活性度を低下させることなく、短時間で効率の良い発酵により、肥料化を行うことができる。
【００２８】
ところで、上記実施の形態において、加熱装置として、蒸気を用いたものについて説明したが、例えば電気式ヒータなどを用いたものであっても良い。
また、減圧装置として、エジェクタにより空気を排出するものについて説明したが、例えば真空ポンプを用いたものであっても良い。
【００２９】
さらに、上記実施の形態において、有機性廃棄物が生ごみである場合について説明したが、その他、家畜排泄物、下水汚泥などであっても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明の有機性廃棄物の処理方法および処理装置の構成によると、生ごみなどの有機性廃棄物を例えば肥料化する際に、まず減圧下で微生物に悪影響を与えないような加熱温度の状態で攪拌させて有機性廃棄物を乾燥させるとともに嫌気発酵をさせた後、大気圧下で好気性微生物により発酵させるようにしたので、すなわち有機性廃棄物の乾燥と発酵とを同一の処理容器内にて別個の条件下で行わせるようにしたので、例えば減圧下で乾燥および発酵を行うものに比べて、処理容器内の圧力、酸素量などを細かく制御する必要がないため、装置自体の構成を簡単に且つ安価なものにすることができる。
【００３１】
特に、減圧下での乾燥時においても、嫌気性微生物の活性化により発酵が行われるため、全体として効率の良い肥料化などの処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機性廃棄物の処理装置の概略構成を示す一部切欠側面図である。
【図２】同処理装置の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】同処理装置の断面図である。
【符号の説明】
１      処理装置
４      処理容器
４ａ    投入口
４ｂ    取出口
５      加熱装置
６      攪拌装置
７      減圧装置
８      脱臭装置
１４      蒸気発生器
２４      攪拌翼
２６      開閉蓋
２８      開閉蓋
３５      電動式開閉弁
３６      気体吸引管
４２      電動式開閉弁
４３      ガス排出管
４６      電動式開閉弁
４７      空気供給管
【図１】
2004313957.tif 000003
【図２】
2004313957.tif 000004
【図３】
2004313957.tif 000005
【図４】
2004313957.tif 000006