(57)【要約】【課題】  分解処理から乾燥／殺菌処理への移行を効率よく且つスムーズに行い、初期コスト、ランニングコストを低減した簡略、小型の有機廃棄物処理装置を提供する。【解決手段】  発酵分解室４は上部を乾燥空間４ａ、下部を攪拌空間４ｂとし、乾燥空間４ａと攪拌空間４ｂとの間には、発酵分解室４の内径より小さい径の円板状の熱板９が配置、固定され、攪拌空間４ｂでは、回転軸７の外周に水平方向に複数の攪拌羽根１０が取り付けられている。攪拌羽根１０が有機廃棄物１と処理材３とを混合しながら攪拌空間４ｂ内の底部から上部へと持ち上げ、攪拌空間４ｂの上端付近まで移動した処理材３は上方の乾燥空間４ａ内に押し上げられる。乾燥空間４ａ内に押し上げられた処理材３は、脱臭器５０の高温の排気を供給される熱板９によって加熱されて、乾燥／殺菌処理が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物が生息した処理材を有し、上部の乾燥空間と下部の攪拌空間とに分けられて、攪拌空間内で処理材と有機廃棄物とを共に攪拌して有機廃棄物の発酵分解処理を行う発酵分解室と、有機廃棄物を貯蔵する有機廃棄物貯蔵室と、有機廃棄物貯蔵室の下部から発酵分解室の下部に有機廃棄物を供給する搬送手段と、発酵分解室内にて上下方向を軸方向とした回転軸に１つ以上の攪拌羽根を設けて攪拌空間内の処理材と有機廃棄物とを攪拌するとともに、攪拌羽根のうち少なくとも１つは処理材と有機廃棄物とを攪拌空間の下部から上部まで移動させる攪拌手段と、本装置の排気を加熱脱臭する脱臭手段とを備え、乾燥空間と攪拌空間との間に配置されて乾燥空間と攪拌空間とを仕切る中空の板状に形成され脱臭手段からの高温空気を内部に通気させることで加熱される加熱手段を設けることを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項２】
加熱手段は、脱臭手段からの高温空気の流れを遮るとともに通気経路を形成する遮蔽板を中空内に備え、乾燥空間内の処理材との間で熱交換を行うことを特徴とする請求項１記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項３】
遮蔽板は、加熱手段の中心部から外周方向へ延設した板と、加熱手段の外周から中心部方向へ延設した板とを交互に設けて構成されることを特徴とする請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項４】
遮蔽板は、渦巻き状に延設した板で構成されることを特徴とする請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項５】
加熱手段は、脱臭手段からの高温空気の通気経路を２系統備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項６】
加熱手段の下部に断熱手段を備えることを特徴とする請求項１記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項７】
加熱手段は、内部を上下に２分割した上段部と下段部とを設け、下段部に断熱手段を備えることを特徴とする請求項１記載の有機廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を利用して有機廃棄物の分解処理を行う有機廃棄物処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から微生物を利用して有機廃棄物を発酵させて分解処理する有機廃棄物処理装置が知られている。この有機廃棄物処理装置は発酵分解室内にバイオチップと称する木質細片等の担体を有機廃棄物処理材（以降、処理材と称す）として充填してある。そして、有機廃棄物を発酵分解室内に投入し、攪拌手段によって攪拌しながら処理材に生息する微生物の働きで有機廃棄物を発酵させて分解処理するものである。微生物による有機廃棄物の分解反応は、温度、酸素、水分等の要因に大きく影響され、これらの要因のどれか１つでも適性範囲外であると分解処理は進まない。そのため、処理材の攪拌、加熱、通風手段等を設けて、発酵分解室内の環境を分解に好適な条件に維持しようとしている。その結果、通常の分解温度は約４０℃〜６０℃、重量含水率は約１５％〜２５％で推移することとなる。そして、発酵分解室内で分解処理が完了した処理物は発酵分解室外へ排出されることとなる。
【０００３】
しかし昨今、排出された処理物の性状が安全性や取り扱い性等によって規制されることが多くなっている。具体的な規制例としては、処理物が完全に殺菌処理されていることや、処理物の重量含水率が１２％以下であることなどである。従来の有機廃棄物処理装置では、これらの規制を満足するためには分解処理後、排出された処理物を別工程で乾燥／殺菌処理する、または発酵分解室全体を一度乾燥／殺菌処理した後、再び微生物による分解処理へ移行させる必要があり、処理の低効率が問題となっていた。
【０００４】
そこで、ヒータからの排熱をダクトホースに流し、このダクトホースを処理槽周りに取り付けることで、処理槽内のチップを暖める生ごみ処理機の加熱装置が提供されたり（例えば、特許文献１参照）、あるいは１つの有機廃棄物処理装置に発酵分解室とは仕切壁で区切られた乾燥室を設けて、分解処理が終わった処理物を乾燥室内に備えた発熱体で乾燥処理させる装置が提供された。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−７０９０５号公報（段落番号［００４６］〜［００５１］、図１、図２）
【特許文献２】特開平１０−１３７７２３号公報（段落番号［００１０］〜［００２２］、図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ダクトホースを処理槽周りに取り付けた上記加熱装置は、ダクトホースを引き回すことによる作業性の悪化、ダクトホースのため処理槽との接触面積が小さいことによる熱効率の悪化、処理槽全体を加熱することによる電気代（ランニングコスト）の増大という問題があった。
【０００６】
また、１つの有機廃棄物処理装置に発酵分解室とは仕切壁で区切られた乾燥室を設けて、分解処理が終わった処理物を乾燥室内に備えた発熱体で乾燥処理させる上記従来の有機廃棄物処理装置では、発酵分解室と別に乾燥室を備えるためには仕切壁、発熱体等を設ける必要があり、装置の複雑化、大型化、高コスト化（材料費、加工費等の初期コスト）という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、分解処理から乾燥／殺菌処理への移行を効率よく且つスムーズに行い、初期コスト、ランニングコストを低減した簡略、小型の有機廃棄物処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、微生物が生息した処理材を有し、上部の乾燥空間と下部の攪拌空間とに分けられて、攪拌空間内で処理材と有機廃棄物とを共に攪拌して有機廃棄物の発酵分解処理を行う発酵分解室と、有機廃棄物を貯蔵する有機廃棄物貯蔵室と、有機廃棄物貯蔵室の下部から発酵分解室の下部に有機廃棄物を供給する搬送手段と、発酵分解室内にて上下方向を軸方向とした回転軸に１つ以上の攪拌羽根を設けて攪拌空間内の処理材と有機廃棄物とを攪拌するとともに、攪拌羽根のうち少なくとも１つは処理材と有機廃棄物とを攪拌空間の下部から上部まで移動させる攪拌手段と、本装置の排気を加熱脱臭する脱臭手段とを備え、乾燥空間と攪拌空間との間に配置されて乾燥空間と攪拌空間とを仕切る中空の板状に形成され脱臭手段からの高温空気を内部に通気させることで加熱される加熱手段を設けることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、発酵分解室内で攪拌空間と乾燥空間との簡略な２槽化を実現して、有機廃棄物が搬送される発酵分解室の下部空間においては水分域を維持し、発酵分解室上部においては分解処理から処理材の乾燥／殺菌処理への移行を効率よく且つスムーズに行うことができるとともに、乾燥／殺菌処理のための別槽を必要とせず、仕切板と加熱手段との一体化及び加熱手段の形状の単純化によって初期コストの低減、簡略、小型化を図ることができる。さらに、脱臭手段の排熱利用であり、発酵分解室内の一部を加熱するのでランニングコストを低減することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、加熱手段は、脱臭手段からの高温空気の流れを遮るとともに通気経路を形成する遮蔽板を中空内に備え、乾燥空間内の処理材との間で熱交換を行うことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、単純な形状で熱交換率を向上させ、初期コストの低減を図ることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２において、遮蔽板は、加熱手段の中心部から外周方向へ延設した板と、加熱手段の外周から中心部方向へ延設した板とを交互に設けて構成されることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、高温空気と加熱手段との間の熱伝達度を向上させ、ランニングコストを抑制して処理材の加熱、殺菌を効率よく行うことができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項２において、遮蔽板は、渦巻き状に延設した板で構成されることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、高温空気と加熱手段との間の熱伝達度を向上させ、ランニングコストを抑制して処理材の加熱、殺菌を効率よく行うことができる。また、通気経路の曲り角が減少して熱板内での圧力損失を低減でき、脱臭器、熱板に吸気を行う吸気ブロア等のランニングコストを低減することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、加熱手段は、脱臭手段からの高温空気の通気経路を２系統備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、熱板の加熱の偏りが軽減し、加熱殺菌にムラが生じることが無く、水分蒸発性能や殺菌の品質を向上させることができる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１において、加熱手段の下部に断熱手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、攪拌空間への過剰な加熱を防止することができ、攪拌空間内で行われる微生物による分解発酵に悪影響を与えないようにできる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１において、加熱手段は、内部を上下に２分割した上段部と下段部とを設け、下段部に断熱手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、攪拌空間への過剰な加熱を防止することができ、攪拌空間内で行われる微生物による分解発酵に悪影響を与えないようにできる。さらに断熱手段の表面状態による通気の圧力損失が発生せず、断熱手段の表面状態にかかわらず通気でき、脱臭器、熱板に吸気を行う吸気ブロア等のランニングコストを低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明では、分解処理から乾燥／殺菌処理への移行を効率よく且つスムーズに行うとともに、初期コスト、ランニングコストの低減、簡略化、小型化を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（実施形態１）
図１は本実施形態の有機廃棄物処理装置の概略構成を示すものであり、有機廃棄物１（生ごみ、チップ等）を貯蔵する有機廃棄物貯蔵室２と、微生物を生息させたコンポスト等の有機廃棄物処理材３（以降、処理材３と称す）を収容する発酵分解室４とを具備しており、有機廃棄物貯蔵室２の側面下部と発酵分解室４の側面下部との間は供給筒８で接続されている。
【００２５】
有機廃棄物貯蔵室２は大量の有機廃棄物１を貯蔵できるように大きなホッパを備えており、その上面に形成した開口には有機廃棄物投入蓋（図示無し）が覆設され、さらに有機廃棄物投入蓋の開閉を検知する投入蓋開閉検知手段（図示無し）が設けられている。有機廃棄物貯蔵室２内の下部には有機廃棄物１及び処理材３を搬送するスクリュ５が供給筒８に貫入して設けてある。
【００２６】
スクリュ５は水平方向に配置される回転軸５ａの外周に螺旋状のスクリュ羽根５ｂを設け、回転軸５ａを回転させてスクリュ５を駆動することによって、スクリュ羽根５ｂによる搬送作用で有機廃棄物貯蔵室２内の有機廃棄物１を回転軸５ａに沿って搬送し、有機廃棄物１が供給筒８を介して発酵分解室４に供給される。
【００２７】
また有機廃棄物貯蔵室２内にはこのスクリュ５の上方に有機廃棄物破砕装置６が設けてあり、有機廃棄物破砕装置６は水平方向に配置される回転軸６ａの外周に有機廃棄物破砕用のパドル羽根６ｂを突設して形成される。そして、回転軸６ａが回転することによって、パドル羽根６ｂが有機廃棄物貯蔵室２内の有機廃棄物１を破砕するもので、さらにはスクリュ５上で、例えばキャベツ等の丸い野菜等の大型の有機廃棄物１が空回転して破砕されない状態を予防する。
【００２８】
上記スクリュ５及び有機廃棄物破砕装置６はモータ等の投入機駆動部３０によりチェーン２０を介して各々の回転軸５ａ，６ａが回転することによって駆動される。
【００２９】
発酵分解室４は有底の円筒形状に形成され、その内部は、上部を乾燥空間４ａ、下部を攪拌空間４ｂとし、略中央には垂直方向（上下方向）に回転軸７が配置される。そして、乾燥空間４ａと攪拌空間４ｂとの間には、発酵分解室４の内径より小さい径の円板状の熱板９が配置され、熱板９はその中心に回転軸７を挿通させた状態で発酵分解室４の側壁に固定されている。攪拌空間４ｂでは、回転軸７の外周に水平方向に複数の攪拌羽根１０が取り付けられ、モータ、スプロケット、チェーン等で構成される攪拌駆動部３１によって回転軸７を回転させることによって、攪拌羽根１０が有機廃棄物１と処理材３とを混合しながら攪拌空間４ｂ内の底部から上部へと持ち上げる。ここで各攪拌羽根１０は有機廃棄物１と処理材３とを混合するが、混合された有機廃棄物１と処理材３とを下部から上部へ移動させる機能（形状）は少なくとも１つの攪拌羽根１０が有しておればよい。また、投入機駆動部３０及び攪拌駆動部３１は図示しない制御部によって各々の動作を制御される。
【００３０】
そして、攪拌空間４ｂの上端付近では、攪拌羽根１０が回転することで、攪拌空間４ｂの上端付近まで移動した処理材３は、発酵分解室４の側壁と熱板９の外縁との間から上方の乾燥空間４ａ内に押し上げられる。乾燥空間４ａ内に押し上げられた処理材３は、発酵分解室４の底面から８５０ｍｍ上方に設置された熱板９によって所定時間加熱されて、乾燥／殺菌処理を施される。この乾燥／殺菌処理中はスクリュ５による有機廃棄物１の発酵分解室４への投入は行われず、攪拌羽根１０が回転中であっても熱板９上には攪拌空間４ａからの処理材３が上昇してこない羽根構造並びに攪拌速度となっている。
【００３１】
熱板９の上方には、回転軸７の外周に水平方向に排出羽根１２が取り付けられており、発酵分解室４の熱板９近傍の側壁に設けた排出口４ｃが予め定めた時間に開いたとき、乾燥空間４ａ内で熱板９によって乾燥／殺菌処理された処理材３（処理物）が所定量を超過している場合に、排出羽根１２が回転することで、処理物が排出口４ｃから外部へ排出される。
【００３２】
また回転軸７は中空に形成され、その内部には送風機４０からの空気（酸素）が上端から供給される。発酵分解室４の底面付近では、回転軸７の外周に水平方向に中空パイプ１４が取り付けられており、中空パイプ１４は発酵分解室４の内径に略等しい長さに形成されて回転軸７に固定されるとともに、送風機４０からの空気が回転軸７の内部を介してその内部に流入し、下面に突設した複数の通気ノズル１５から発酵分解室４の底面付近にある有機廃棄物１、処理材３に対して分解に必要な空気を供給している。通気ノズル１５は中空パイプ１４の軸方向に並設されており、回転軸７が回転することで、中空パイプ１４が通過する円状範囲内の有機廃棄物１と処理材３に対して空気を供給することができる。
【００３３】
そして、有機廃棄物貯蔵室２内に有機廃棄物１を貯蔵している間に、有機廃棄物１自体の臭いや腐敗による腐敗臭が問題になることがある。このようなとき、図１に示すように有機廃棄物貯蔵室２と発酵分解室４との各側面の上端付近を配管７０で接続し、発酵分解室４の配管７０を接続した側面に対向する面の上端付近から脱臭器５０、熱板９を介してファン６０に接続しており、発酵分解室４内の空気を脱臭して熱板９、ファン６０を介して外部に排出している。このとき、ファン６０が発酵分解室４内の空気を吸い込むことによって、発酵分解室４内の上部は数十Ｐａの負圧になっているので、有機廃棄物貯蔵室２内の臭いや腐敗臭を含んだ空気は配管７０を介して発酵分解室４内に吸い込まれ、脱臭器５０で脱臭された後、熱板９、ファン６０を介して外部に排出される。
【００３４】
次に、本実施形態の熱板９について説明する。熱板９は高温空気をその内部に通気させることで加熱されて、乾燥空間４ａ内の処理材３を加熱、乾燥させるものである。本実施形態では発酵分解室４に取り付けた脱臭器５０がヒータやバーナー等の熱源を利用した触媒脱臭装置であり、その排気は加熱されており、この高温の排気を熱板９の下流にファン６０を設置して供給している。熱板９はＳＵＳ３０４を材質として、図２（ａ），（ｂ）に示すように、熱板本体９ａは円板状の外郭の中心に回転軸７を挿通させる挿通孔９０を設けた中空のリング形状に形成され、熱板本体９ａの外周に互いに１８０°対称位置に突設した吸気管９ｂ，排気管９ｃを備え、熱板本体９ａの内部には厚さ１ｍｍの６枚のじゃま板（遮蔽板）９ｄ及び６枚のじゃま板（遮蔽板）９ｅを備える。熱板本体９ａの寸法は、内径Ｄ１＝１３５．８ｍｍ、外径Ｄ２＝７５０ｍｍ、高さＨ＝１００ｍｍである。ここで回転軸７の径は１０１．６ｍｍであり、回転軸７が熱板９に干渉することはない。また、熱板本体９ａの内輪面９１、外輪面９２の各厚みは２．０ｍｍ、底板９３、天板９４の各厚みは１．６ｍｍであり、吸気管９ｂ，排気管９ｃの各内径Ｄ３＝７５ｍｍである。
【００３５】
熱板本体９ａ内のじゃま板９ｄは熱板本体９ａの内輪面９１上から外周側に延設され、じゃま板９ｅは外輪面９２上から中心側に延設されており、じゃま板９ｄとじゃま板９ｅとは熱板本体９ａの円周方向に角度θ１＝３０°間隔で交互に（ジグザグに）配されている。そして、じゃま板９ｄの端部と熱板本体９ａの外輪面９２との間、及びじゃま板９ｅの端部と熱板本体９ａの内輪面９１との間にＸ１＝４２ｍｍの距離を各々設けて、脱臭器５０からの高温空気の流量が１ｍ３（標準状態）／ｍｉｎのときの流速を約２ｍ／ｓに設定しており、流速が約２ｍ／ｓを超えると内部に通気した高温空気から熱板本体９ａへの熱伝達率が大きく変化しなくなることが実験よりわかっている。このようなじゃま板９ｄ，９ｅを設けることによって、脱臭器５０からの高温空気と熱板本体９ａとの間の熱伝達度が向上し、熱板９上の処理材３の加熱を効率よく行うことができる。さらに、脱臭器５０の排気熱を利用することで、電気代（ランニングコスト）の削減を図っている。
【００３６】
また、吸気管９ｂ及び排気管９ｃは互いに１８０°対称の位置にあるじゃま板９ｄ，９ｄに各々対向して取り付けられ、このじゃま板９ｄの両側に通気経路を分離して（図２（ａ）中の矢印Ａ１，Ａ２参照）、熱板本体９ａ内を各々半周する通気経路を２つ形成することで、熱板本体９ａの加熱分布を一定に保っている。
【００３７】
そして、熱板本体９ａの底板９３の内面上には断熱材９ｆを設置して、発酵分解室４下部の攪拌空間４ｂへの過剰な熱伝達を防いでおり、攪拌空間４ｂ内で行われる微生物による分解発酵に悪影響を与えないようにしている。
【００３８】
なお、脱臭器５０の脱臭熱をそのまま使用してもよいが、熱交換器型の脱臭器を用いれば熱板９に適した温度に調整した高温空気を排出することができる。また、発酵分解室４の外壁に断熱材を設置して放熱を防いだり、発酵分解室４の底面から８５０ｍｍ以上の上方（すなわち熱板９の上方）において、発酵分解室４の外壁に設置した断熱材と外壁との間にヒータ等を取り付けて加熱してもよい。
【００３９】
（実施形態２）
本実施形態の有機廃棄物処理装置の概略構成は、実施形態１と同様に図１で示される。しかし、熱板９の構成が実施形態１と異なるものであって、本実施形態の熱板９の構成を図３（ａ），（ｂ）に示す。熱板９はＳＵＳ３０４を材質としており、熱板本体９ａは円板状の外郭の中心に回転軸７を挿通させる挿通孔９０を設けた中空のリング形状に形成され、熱板本体９ａの外周に互いに同方向に突設した吸気管９ｂ，排気管９ｃを備え、熱板本体９ａの内部には厚さ１ｍｍのじゃま板（遮蔽板）９ｇを熱板本体９ａの円周方向に渦巻き状に延設している。したがって、吸気管９ｂに流入した高温空気がじゃま板９ｇに沿って蛇行しながら熱板本体９ａへの熱伝達を行うことで、実施形態１に比べて通気経路の曲り角が減少して熱板本体９ａ内での圧力損失を低減できる。
【００４０】
また熱板本体９ａは底板９３と底板９３の上方に設けた仕切板９５との２重底構造であり、底板９３と仕切板９５との間に断熱材９ｆを配して、発酵分解室４下部の攪拌空間４ｂへの過剰な熱伝達を防いでおり、攪拌空間４ｂ内で行われる微生物による分解発酵に悪影響を与えないようにしている。さらに、断熱材９ｆの表面状態による通気の圧力損失が発生せず、断熱材９ｆの表面状態によらず通気できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態１の有機廃棄物処理装置の構成を示す図である。
【図２】同上の熱板の概略構成を示し、（ａ）は上面断面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図３】本発明の実施形態２の熱板の概略構成を示し、（ａ）は上面断面図、（ｂ）は側面断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  有機廃棄物
２  有機廃棄物貯蔵室
３  有機廃棄物処理材
４  発酵分解室
４ａ  乾燥空間
４ｂ  攪拌空間
５  スクリュ
７  回転軸
９  熱板
１０  攪拌羽根
１２  排出羽根
５０  脱臭器
６０  ファン
【図１】
2005138026.tif 000003
【図２】
2005138026.tif 000004
【図３】
2005138026.tif 000005