(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）圧送ポンプと組み合わせて廃棄物を密閉状態で圧送可能な圧送管をホッパーに連設した投入部と、
（２）円形槽の中央部に内壁を設けて下方に排出口を配設した発酵槽部と、
（３）該発酵槽部の外壁と内壁との間に上下方向に回動可能な複数の羽根体を連設した撹拌羽根を装着した撹拌機を配し、
当該撹拌機に対し、（ａ）発酵の概ね完了した箇所に羽根体から落下する木片チップと廃棄物との混合物を受け止める導入板を配設すると共に、（ｂ）該導入板の下方に当該導入板によって受け止められた混合物を木片チップと廃棄物とに分離する為の篩い器を前記発酵槽部の排出口の上方に形成し、（ｃ）該篩い器の下方から外壁付近にかけて、該篩い器で掬い上げられ該篩い器から該篩い器の傾斜、振動、回転のうち少なくとも１つによって排出可能に導かれた木片チップを受けて、発酵槽の外壁付近に戻す還元コンベアを形成した撹拌装置部と、
（４） 発酵槽の排出口の下に前記篩い器で篩い落した廃棄物を槽外に搬出する搬出コンベアを配設した搬出部を形成して成る有機系廃棄物の発酵処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木片チップを利用して生ごみ、家畜の糞尿、下水汚泥等の有機系廃棄物を発酵処理して堆肥化及び減容処理する装置に関し、更に詳細には、円形の発酵処理層に水分調整と通気性の確保の目的で用いられる木片チップを円形槽内で循環利用できる形態に改良して、装置の簡潔化と悪臭の発生を抑制することのできる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の前提となる発酵処理装置は、図６に示す如くで、その概要を説明すると、直径５〜２５ｍ、高さ１．８〜２．２ｍ程度の円形で上面が開放された円形の槽を形成し、該槽の中央部に立柱と内壁及び排出口を設け、該排出口と外壁との間に排出口側を中心に外壁を移動点として回転し、且つ、上下方向に回動する羽根を配して処理物の上下に撹拌する撹拌装置が設けられ、更に、槽外から廃棄物を槽内に搬入する投入コンベアと、排出口の下方には搬出コンベアが設けられて成るものである。
該円形槽の外側付近に投入された廃棄物は、撹拌装置の作動にともなって上下に撹拌されつつ発酵を促進し、且つ、撹拌機の回転に伴って徐々に内側に移送され、丁度発酵が終了した段階で排出口から搬出されるサイクルを踏んでいる。
【０００３】
そして、上記発酵サイクルには、全重量に対して６０〜８０％程度の割合で木片チップが混入され、その理由は、▲１▼対象廃棄物の水分を発酵に適した水分に調整し、▲２▼前記水分調整で生じた間隙で酸素の供給を図り、▲３▼更に間隙からの放熱作用及び蒸発作用で発酵に適した温度と水分とに調整する等の為である。
【０００４】
しかし、上記発酵装置によれば、
（１）木片チップを含むため、原料投入の為のホッパーから発酵槽内に搬送する為の投入コンベアの形態を、スクリューコンベア又はベルトコンベアとしなければならず、特に、悪臭とメンテナンスの面倒さが避けられない。
（２）スクリューコンベアは、廃棄物の液状化したものを搬送することが困難であるから、それが滞留すると共に悪臭が発生して、周辺に不快感を与える原因となり、又、ベルトコンベアは、完全に密閉するとメンテナンスが困難となるから、臭気が外に洩れてしまうと共に、全面を覆う必要があるので後でキャリアローラー等の点検を行う際に支障が生じてしまう。
（３）更に、発酵後の処理物を搬出する際には、搬出コンベアで槽内から排出した後、木片チップを処理物から分離させて、再度投入用のホッパーに木片チップを戻す工程が必要となるが、この工程の作業が面倒であると共に、発酵槽の外で行うから悪臭を発生させる原因となる。
等の問題を残している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題を解決しようとしてなされたもので、円形槽内での木片チップの循環を図ることを狙いとし、その結果、搬入及び搬出の工程を密閉系で行い悪臭の発生を可及的に少なくでき、且つ、メンテナンスの容易な装置を開発しようとするものである。
【０００６】
本発明の有機系廃棄物の発酵処理装置は、（１）圧送ポンプと組み合わせて廃棄物を密閉状態で圧送可能な圧送管をホッパーに連設した投入部と、（２）円形槽の中央部に内壁を設けて下方に排出口を配設した発酵槽部と、（３）該発酵槽部の外壁と内壁との間に上下方向に回動可能な複数の羽根体を連設した撹拌羽根を装着した撹拌機を配し、当該撹拌機に対し、（ａ）発酵の概ね完了した箇所に羽根体から落下する木片チップと廃棄物との混合物を受け止める導入板を配設すると共に、（ｂ）該導入板の下方に当該導入板によって受け止められた混合物を木片チップと廃棄物とに分離する為の篩い器を前記発酵槽部の排出口の上方に形成し、（ｃ）該篩い器の下方から外壁付近にかけて、該篩い器で掬い上げられ該篩い器から該篩い器の傾斜、振動、回転のうち少なくとも１つによって排出可能に導かれた木片チップを受けて、発酵槽の外壁付近に戻す還元コンベアを形成した撹拌装置部と、（４） 発酵槽の排出口の下に前記篩い器で篩い落した廃棄物を槽外に搬出する搬出コンベアを配設した搬出部を形成して構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明発酵装置は、廃棄物を槽内に搬入する投入部１０と、円形槽を形成する発酵槽部２０と、該発酵槽部内で廃棄物を撹拌混合して発酵を促す撹拌装置部３０と、該発酵後の処理物を搬出する搬出部４０とから成る。
【０００８】
先ず、投入部１０は、発酵処理の対象物としての有機系廃棄物（以下単に廃棄物という）を破砕機１２に投入する為のホッパー１１を配設するが、当該ホッパー１１は、従来のホッパーでも良く、上記廃棄物を投入することのできるものならその種類を問わない。尚、当該ホッパー１１には、後述する如く木片チップを含ませないのでホッパーとしての条件は緩和されている。
【０００９】
次いで、当該ホッパー１１に連設させて投入コンベアを配設するが、当該コンベアには、スクリューコンベア及びベルトコンベアを排し、圧送ポンプ１３を配し、当該圧送ポンプ１３と組み合わせて廃棄物を密閉状態で圧送可能なチューブ体による圧送管１４を形成する。
【００１０】
即ち、廃棄物には木片チップを含ませることがないので、ホッパー１１から投入された廃棄物の多くは一旦液汁を含むゲル状態になるので、このゲル状態の廃棄物を密閉状態で搬送すべく、圧送ポンプ１３と組み合わせて圧送管１４を形成する。
従って、この圧送管１４の意味は、圧送ポンプ１３の圧力に耐えて内部を密閉状に保ちうる適当長さのチューブ体を指称し、一般的には円筒形の布体、ゴム体、プラスチック等を指すが、その素材、形を問わず、又、可撓性に富むものが望ましいが、可撓性を有しないものも含む。
【００１１】
又、当該圧送管１４は、最終的に旋回分配圧送管１５の先端に臨ませるが、可撓性に富むチューブ体とすれば経路を自由に設定することができ、地下横坑４２を通し旋回分配圧送管１５まで巡らせる経路とするか、或いは、投入ホッパー１１から天井を通して旋回分配圧送管１５の先端に臨ませることもできる。
【００１２】
次いで、発酵槽部２０については、基本的に従来の発酵槽と変わることはなく、外壁２２を巡らして円形の槽２１を形成し、その中央部に内壁２３及び下方に排出口２４を配すると共に立柱２５形成し、当該排出口２４が後述の地下部の排出コンベア４１に連結する。
【００１３】
撹拌装置部３０は、外壁２２と排出口２４との間に、上下に配したスプロケット３２ａ，３２ｂを軸に上下方向に回動可能な複数の撹拌羽根３３を装着した撹拌機３１を配し、該撹拌機３１を排出口２４側を中心に外壁２２側を移動点として回転可能に形成するが、このことは従来装置と同様である。
そして、本発明装置にあっては、先ず、当該撹拌機３１の撹拌羽根３３に対し、発酵の概ね完了した箇所（攪拌機の横方向約１／７程度の所）から中心部（排出口）に向かって、上下方向に回動する羽根体から落下する木片チップと廃棄物との混合物を受け止める導入板３４を配設する。
該導入板３４は、傾斜した板状のもの、又は、樋状のもの等があるが、前述の如く撹拌羽根３３から落下してくる木片チップと廃棄物との混合物を受け止めることのできるものであればその形態を問わない。
【００１４】
そして、該導入板３４及び必要に応じて設けるシュート３５の下方に、当該導入板３４によって受け止められた混合物を、木片チップと廃棄物とに分離する為の篩い器３６を形成する。
当該篩い器３６は、発酵処理の概ね完了し粒状化した廃棄処理物を下方に落下させる一方で塊状を成す木片チップを掬い上げ、且つ、後述の還元コンベア３７に当該木片チップを導く役割を果たすものである。
【００１５】
それを具現すべく、（１）導入板３４の下にシュート３５を配し、その先に廃棄処理物を潜すが木片チップを掬い上げる円筒籠体の篩い機３６を形成し、該籠体をモータに連結させて回転自在とし、且つ、該籠体を還元コンベアに向かって傾斜させたもの等とする（図２、図４参照）、（２）廃棄処理物を潜すが木片チップを掬い上げる網体、又は孔を穿設した板体にバイブレーターを付設し、且つ、該網体等を還元コンベアに向かって傾斜させたもの等とする（図示省略）。
【００１６】
更に、当該篩い器３６の下方に分離した木片チップを発酵槽２１の初期発酵部即ち発酵槽２１の外側部へと戻す還元コンベア３７を形成し、当該還元コンベア３７は、木片チップを受けうる位置に投入口３７ａを臨ませると共に、出口３７ｂを発酵槽２１の外側付近に向けてスクリューコンベア又はベルトコンベアで形成する。
【００１７】
そして、上記導入板３４、篩い器３６及び還元コンベア３７は、撹拌機３１の回転に伴って連動する必要があるから、撹拌機３１の一部に連結させ、撹拌機３１と同期的に連動するものとする。
【００１８】
最後に、搬出部４０は、発酵槽２１の排出口２４の真下（地下部）に搬出コンベア４１を配設して構成され、このこと自体は従来と変わりないが、上述の通り木片チップが槽内で循環されることから、その先の槽外に設けられた木片チップの篩い分け装置が必要なくなる点が相違する。
【００１９】
次に上記本発明装置を用いての発酵処理方法を説明する。
当該発酵処理の前提として、木片チップを発酵槽２１内に、廃棄物を含んだ総量の６０〜８０％の割合で含ませておくことは従来と変わりない。
このとき、木片チップとは、篩いに対し、その径が概ね５ｍｍ口を通過したもの、及び、１５ｍｍ口に残ったものを除いたものを言い、例えば、３×１０×１５ｍｍの長方形を指す。しかし、実際には、斯かる整然とした長方形である必要はなく、廃棄木材を破砕機で砕いた木屑と言われる木材の廃棄物を利用することができる。
当該木屑による木片チップは、有機質であるから、当然に発酵分解の作用を受けるが、生ごみ等と比較して、その発酵の進行速度は速くても１／１０以下程度であるから、適当間隔をもって補充してやれば本発明の目的に適う。
【００２０】
さて、発酵処理にあたって、先ず、投入部のホッパー１１に生ごみ等を投入すると、当該ホッパー１１を介して、生ごみ等が圧送管１４に送搬されるが、後述する如く木片チップは含ませない。
このとき、ホッパー１１に多少の破砕能力を有するものを用いると、多分に水分を含む生ごみ等は破砕と共に液汁を出し、それが混合されて固形物と液汁とが混ざったゲル状態となる。
従って、圧送ポンプ１３を作動させると、その吸引及び押出力でゲル状の廃棄物が圧送管１４内を自然に圧送されると共に、チューブ体は密閉が完全なので、廃棄物に含まれる臭気が外に洩れ出すことがなく、液汁が垂れることもなく、極めて衛生的となる。
【００２１】
又、チューブ体を可撓性に富むもので形成すれば圧送管１４は、その経路を直線及び曲線に自由に設定が可能となり、前述の如く、地下部の地下横坑４２を通し旋回分配圧送管１５まで巡らせる態様、天井を通して直接分配コンベアの先端に臨ませる態様等と自由に設定することができる。
【００２２】
次に、分配コンベアから槽内に水分を多量に含んだ廃棄物が投入されると、その円形の槽内を攪拌機３１が槽の排出部を中心として回転移動しつつ、撹拌羽根３３を上下に回動させて、投入された廃棄物及び木片チップの混合物を撹拌する。この結果、木片チップが作用し、対象廃棄物の水分を発酵に適した水分に調整すると共に、前記水分調整で生じた間隙で酸素の供給が図られ、活発な発酵作用が促される。
斯くして、発酵が進むと、廃棄物は堆肥化されると共に当初の容積からはるかに減容され、それが攪拌機３１の回転を受けて、図５に示す如く徐々に中心部の排出口２４へと向かって行く。
【００２３】
そして、上下方向に回動される撹拌羽根３３が概ね発酵が完了した箇所に設置された導入板３４に掛かると、当該撹拌羽根３３から落下した処理廃棄物及び木片チップの混合物は導入板３４によってに受け止められ、その傾斜に沿って篩い器３６へと導かれる。そして、当該振動篩い又は回転篩いを伴う篩い器の篩い分け作用によって、粒子化した処理廃棄物は篩い器３６を潜って槽底部又は排出口２４に落下する一方で、木片チップは篩い器３６に掬われる。
【００２４】
その掬われた木片チップは、篩い器３６の傾斜又は振動によって落下し、下方の還元コンベア３７の投入口３７ａに自然に落下する。
すると、還元コンベア３７のスクリュー３７ｃの回転（又はベルトの回動）に伴って搬送され、且つ、発酵槽２１の外側部、即ち、発酵初期の工程にある箇所に臨んだ出口３７ｂから排出される。
【００２５】
即ち、前記発酵の水分調整等の役割を果たした木片チップは、還元コンベア３７によって発酵初期の工程に戻され、再度発酵促進の役割を担うこととなり、これが繰り返される。
このとき、一旦水分を吸収した木片チップに再度の水分吸収が可能か否かの懸念が残されるが、廃棄物の発酵過程に遭遇する木片チップは、その発酵熱を受けて徐々に水分を失っており、発酵を概ね終了する導入板３４に達する頃には充分な乾燥状態にあり、その機能を回復している。
【００２６】
最後に、排出口２４から排出された処理廃棄物は、搬出コンベア４１を経て、槽外へ搬出されるが、このとき、既に木片チップは上記槽内で循環的に使用されているから、従来の槽外に設置された篩い分け器は必要なくなる。又、篩い分けられた木片チップを投入部のホッパーに戻す作業も不要となる。
この結果、槽外に設けられて悪臭の原因となっていた篩い器の問題が解消されると共に、投入側でのホッパーへの木片チップの投入が無くなって、密閉可能な圧送管が導入可能となったことは前述した通りである。
【００２７】
【発明の効果】
上記構成及び作用に基づく本発明は、以下の如き優れた効果を奏する。
（１）発酵の概ね完了した箇所に羽根体から落下する木片チップと廃棄物との混合物を受け止める導入板と、導入板によって受け止められた混合物を木片チップと廃棄物とに分離する篩い器と、木片チップを発酵槽の外壁付近に戻す還元コンベアを形成した本発明装置によって、木片チップを槽外に出すことなく円形槽内での循環的使用が可能となる。
【００２８】
（２）その結果、圧送ポンプと組み合わせた圧送管の形成が可能となり、圧送ポンプの押圧力でゲル状の廃棄物が圧送管を自然に圧送されると共に、密閉が完全なチューブ体内によって臭気が外に洩れ出すことや液汁が垂れることもなく、極めて衛生的となる。
【００２９】
（３）又、従来の槽外に設置されて悪臭の原因となっていた搬出コンベアの篩い分け器が必要無くなったので、悪臭と粉塵の問題が解消されると共に、木片チップを投入部のホッパーに戻す作業が不要となり、工程が簡略化される。
【００３０】
（４）更に、可撓性に富む圧送管とすれば、発酵槽等での搬送経路が自由となり、槽の構造が簡素化され得る。
（５）１ヶ所の受入ホッパーから多数の発酵槽で分配器をもちいて容易に圧送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の全体平面図。
【図２】同上正面図。
【図３】撹拌装置部を示す側面図。
【図４】篩い器を回転籠状とした態様の斜視図。
【図５】発酵槽内の処理物の移動を示す模式的平面図。
【図６】従来の発酵装置を示す平面図。
【符号の説明】
１０  投入部
１１  ホッパー
１２  破砕機
１３  圧送ポンプ
１４  圧送管
１５  旋回分配圧送管
２０  発酵槽部
２１  発酵槽
２２  外壁
２３  内壁
２４  排出口
２５  立柱
３０  撹拌装置部
３１  撹拌機
３２ａ，３２ｂ  スプロケット
３３  撹拌羽根
３４  導入板
３５  シュート
３６  篩い器
３７  還元コンベア
３７ａ  投入口
３７ｂ  出口
３７ｃ  スクリュー
４０  搬出部
４１  搬出コンベア
４２  地下横坑
【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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