(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え、簡略、小型、低コスト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、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、掻き上げ羽根１１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等は熱板９の外縁方向に移動し、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等は、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、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を備え、発酵分解室は上部の乾燥空間と下部の攪拌空間とに分けられ、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とともに乾燥空間を加熱、乾燥させる板状の加熱手段と、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】
加熱手段は発酵分解室と同心且つ相似形状に形成され、加熱手段の外縁と発酵分解室の内面との間に所定間隔を設けた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】
攪拌手段の回転軸から所定距離内では回転方向の幅が一定でなく、回転軸から所定距離外では回転方向の幅が一定である掻き上げ羽根を攪拌空間の上部に設けた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】
攪拌手段の回転方向の幅が一定である排出羽根を加熱手段の上方に設けた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５】
排出羽根の回転径方向からみた断面形状は略Ｖ字形状であることを特徴とする請求項４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、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１参照）。
【特許文献１】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】
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）の原因となっていた。
【０００６】
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え、簡略、小型、低コスト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】
【０００７】
請求項１の発明は、微生物が生息した処理材を有し、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を備え、発酵分解室は上部の乾燥空間と下部の攪拌空間とに分けられ、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とともに乾燥空間を加熱、乾燥させる板状の加熱手段と、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を設けることを特徴とする。
【０００８】
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等の乾燥／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、仕切板と加熱手段とを一体化して簡略、小型、低コスト化を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、加熱手段は発酵分解室と同心且つ相似形状に形成され、加熱手段の外縁と発酵分解室の内面との間に所定間隔を設けたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、加熱手段のエネルギーを処理材に有効に供給することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２において、攪拌手段の回転軸から所定距離内では回転方向の幅が一定でなく、回転軸から所定距離外では回転方向の幅が一定である掻き上げ羽根を攪拌空間の上部に設けたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、掻き上げ羽根の回転時に攪拌空間上部では、加熱手段の下方略中心付近の有機廃棄物、処理材が外周方向に移動する。対して外周付近の有機廃棄物、処理材は外周方向にほとんど移動しないが、発酵分解室の内面と加熱手段の外縁との間から処理材が上方の乾燥空間内に押し上げられる。したがって、有機廃棄物が発酵分解室内に搬送されない間、加熱手段の上方と下方との間で処理材の攪拌動作を分離することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１において、攪拌手段の回転方向の幅が一定である排出羽根を加熱手段の上方に設けたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、排出羽根を回転させることによって乾燥空間内の処理物を発酵分解室外へ排出することができ、且つ処理物を発酵分解室の内壁に押し付ける力が小さいので、処理物の内壁へのこびりつき防止や、回転の低トルク化を図ることができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項４において、排出羽根の回転径方向からみた断面形状は略Ｖ字形状であることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、処理物を効率よく排出でき、回転の低トルク化を図るとともにさらなる低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
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、簡略、小型、低コスト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】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（実施形態）
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
発酵分解室４は有底の円筒形状に形成され、その内部は図２（ａ），（ｂ）に示すように上部を乾燥空間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の側壁に固定ブラケット１３を介して固定されている。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。
【００２５】
そして、攪拌空間４ｂの上端付近では、回転軸７の外周に水平方向に掻き上げ羽根１１が取り付けられており、掻き上げ羽根１１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等は熱板９の外縁方向に移動し、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。この掻き上げ羽根１１は図３（ａ），（ｂ）に示すように複数の矩形のプレートによって構成されるもので、回転軸７の周囲を囲む２枚のプレート１１ａ，２枚のプレート１１ｂ，１枚のプレート１１ｃが複数の連結バー１１ｄを介して回転軸７に固定されており、各連結バー１１ｄは回転軸７及びプレート１１ａ，１１ｂ，１１ｃに溶接されている。プレート１１ａは各一端が互いに接続し、各他端側が互いに離れるように配置され、プレート１１ｂは各一端をプレート１１ａの各他端に接続して互いに平行に配置され、各他端はプレート１１ｂに対して垂直に配置したプレート１１ｃの端部に各々接続し、プレート１１ｃの外面略中央には回転径方向に長尺のプレート１１ｅを突設しており、プレート１１ｅの先端下面には突片１１ｆが突設されている。このように構成される掻き上げ羽根１１は、プレート１１ａの各他端（プレート１１ｂの各一端）が回転軸７の中心に対して互いに点対称に位置しており、掻き上げ羽根１１は回転軸７を中心として一端側は２枚のプレート１１ａによって回転方向の幅が外周方向に向かって狭くなり、他端側は１枚のプレート１１ｅで形成される回転方向の幅が２枚のプレート１１ｂで形成される回転方向の幅より狭くなる。プレート１１ｅの回転方向の幅は一定である。
【００２６】
このように構成される掻き上げ羽根１１の全長Ｘ１は発酵分解室４の内半径に略等しくなり、プレート１１ａ，１１ｂの各回転径方向の長さＸ２，Ｘ３とすると、掻き上げ羽根１１の回転時に攪拌空間４ｂ上端付近では、プレート１１ａまたは１１ｂによって回転軸７から半径Ｘ２内領域または半径Ｘ３内領域の有機廃棄物１、処理材３が外周方向に移動する。対して半径Ｘ３外においては、プレート１１ｅの各回転径方向の長さＸ４領域の有機廃棄物１、処理材３は外周方向にほとんど移動しないが、プレート１１ｅとプレート１１ｅの下方に配置された攪拌羽根１０とによって、発酵分解室４の側壁と熱板９の外縁との間から処理材３が上方の乾燥空間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、熱板９によって加熱されて、乾燥／殺菌処理を施される。ここで熱板９は高温空気をその内部に通気させることで乾燥空間４ａ内の処理材３を加熱、乾燥させている。なお、図３（ａ），（ｂ）において、プレート１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各面は鉛直方向（上下方向）に配置されているが、上方になるほどプレート１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各面が互いに近付くように、鉛直方向に対して所定の角度を設けて配置してもよい。
【００２７】
そして、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内の殺菌済みの処理材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。この排出羽根１２は図４（ａ），（ｂ）に示すように、回転軸７を挿通させて固定する円筒形の固定部１２ａと、固定部１２ａから互いに反対方向に突設された羽根部１２ｂとから構成される。固定部１２ａは、円筒を軸方向に２分割した半円筒形状の２つの固定金具１２０からなり、各固定金具１２０の両端から延設した取付片１２１に穿設した取付孔１２にボルト１２ｃを螺合させることで２つの固定金具１２０を組み付けるとともに、固定部１２ａに挿通した回転軸７を固定している。羽根部１２ｂは図５に示すように、回転径方向からみた断面が略Ｖ字型をしており、回転方向の幅は一定に形成されている。
【００２８】
このように構成される排出羽根１２は処理物を発酵分解室４の側壁に押し付ける力が小さく、また断面を略Ｖ字型に形成することで処理物を効率よく排出でき、処理物の側壁へのこびりつき防止や、攪拌駆動部３１の低トルク化、低コスト化を図ることができる。なお、図４（ａ），（ｂ）では２本羽根の構成を示しているが、図６の上面図に示すような４本羽根でもよい。
【００２９】
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。また、この中空パイプ１４は上下方向に２つ取り付けられ、互いに９０°ずらした位置に固定される。
【００３０】
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、ファン６０を介して外部に排出される。
【００３１】
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の場合、脱臭器５０の排気は加熱されており、この排気を熱板９に供給すれば、熱源を別途設ける必要が無く、装置の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態の有機廃棄物処理装置の構成を示す図である。
【図２】同上の発酵分解室内の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図３】同上の掻き上げ羽根の構成を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】同上の排出羽根の構成を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】同上の掻き上げ羽根の右側面拡大図である。
【図６】同上の発酵分解室内の構成を示す上面図である。
【符号の説明】
【００３３】
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
１１  掻き上げ羽根
１２  排出羽根
１４  中空パイプ
１５  通気ノズル
【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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