(57)【要約】【課題】  本発明は、有機系廃棄物の分解微生物菌の繁殖環境を最適に保ち、かつ使用されている木質媒体の消耗が少なく、有機系廃棄物残渣を完全消滅させる微生物による有機系廃棄物分解方法及びその装置を提供することである。【解決手段】  本発明の微生物による有機系廃棄物分解方法は、分解微生物菌が増殖定着可能な多孔性からなる木質媒体と有機系廃棄物残渣を撹拌ドラムに収容させて、撹拌ドラム胴体をロータリー回転させて木質媒体と有機系廃棄物残渣との混合物を切り起し反転撹拌させ、さらに前記撹拌ドラムの下部全体より暖気を供給し、新鮮な暖気を撹拌ドラムの網目又はパンチング穴より撹拌ドラム内に進入させ、木質媒体の界面を活性させ分解を促進させるものである。【選択図】  図１
2005040741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解微生物菌が増殖定着可能な多孔性からなる木質媒体と有機系廃棄物残渣を撹拌ドラムに収容させて、前記撹拌ドラム胴体をロータリー回転させて木質媒体と有機系廃棄物残渣との混合物を切り起し反転撹拌させ、さらに前記撹拌ドラムの下部全体より暖気を供給し、新鮮な暖気を撹拌ドラムの網目又はパンチング穴より撹拌ドラム内に進入させ、木質媒体の界面を活性させ分解を促進させることを特徴とする微生物による有機系廃棄物分解方法。
【請求項２】
円周面を網目又はパンチング穴に形成した横置き円筒状の撹拌ドラムと、該撹拌ドラムをロータリー回転させる回転駆動機構と、前記撹拌ドラム内に有機系廃棄物残渣を連続的に供給する供給機構と、前記撹拌ドラムの網目又はパンチング穴から落下した摩滅分解木質媒体と微細無機質残渣を前記撹拌ドラム外部に排出させる排出機構とからなることを特徴とする微生物による有機系廃棄物分解装置。
【請求項３】
前記供給機構は、前記撹拌ドラムの中央に前記撹拌ドラムの回転を利用したコンベアーが設置され、有機系廃棄物残渣の処理対象物を前記撹拌ドラム内に均等に供給することを特徴とする請求項２記載の微生物による有機系廃棄物分解装置。
【請求項４】
前記撹拌ドラム上方部にブラシを取り付け、前記網目又はパンチング穴に付着する木質媒体を除去させることを特徴とする請求項２又は３記載の微生物による有機系廃棄物分解装置。
【請求項５】
前記撹拌ドラムの上部には、微生物分解に必要な水を供給するための放出ノズルが装着されて、木質媒体の水分含有量の変化によって必要な水の供給をすることを特徴とする請求項２、３又は４記載の微生物による有機系廃棄物分解装置。
【請求項６】
前記撹拌ドラムは生物分解反応ケーシングであり、この分解要件を満足させるために、前記撹拌ドラムの外周は外装ケーシングが施されて全体保温出来る環境になっていることを特徴とする請求項２、３、４又は５記載の微生物による有機系廃棄物分解装置。
【請求項７】
前記撹拌ドラム内で発生した分解生成物処理には、中温白金触媒装置を用い、発生した排気ガス温度の省エネ効率化を高める為に、熱交換器を採用したことを特徴とする請求項２、３、４、５又は６記載の微生物による有機系廃棄物分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機系廃棄物の分解微生物菌の繁殖環境を最適に保ち、有機系廃棄物残渣（ざんさ）を完全消滅させる微生物による有機系廃棄物分解方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現行までの廃棄有機物処理方法は、概ね焼却、溶融、埋設などの処理がされてきた。
しかしながら、ダイオキシン等の公害問題が発生し、各施設では処理の対応に限界が近づいているのが現状である。
また、微生物を利用した処理方法にも多様な処理方法があり、実用段階まで踏み込んだ設備も多くに出回っている。
しかしながら、微生物型消滅装置には様々な設備が出回ってはいるものの、残念ながら微生物の最終活性情況まで見極めた処理装置が少なく、撹拌方法及び撹拌速度や、装置内部で残存する分解生成物（排出ガス）による分解阻害要因の除去が完全でないため、分解スピード及び処理量にも多大な変化を及ぼしている処理装置が大半である。
現存設備の多くは分解微生物の生息環境を良好に保持出来る設備が少なく、また微生物型消滅方法では従来の内部羽根回転方式の撹拌方法（特開２００３−１５９５７７号公報参照）だと、使用されている木質媒体の消耗が著しく、また撹拌羽根にかかる負担は木質媒体の種類及びその大きさにより負荷が掛増しになって処理装置そのものの耐用年数が短命化している。
【特許文献１】特開２００３−１９０９２１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、有機系廃棄物の分解微生物菌の繁殖環境を最適に保ち、かつ使用されている木質媒体の消耗が少なく、有機系廃棄物残渣を完全消滅させる微生物による有機系廃棄物分解方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の微生物による有機系廃棄物分解方法は、分解微生物菌が増殖定着可能な多孔性からなる木質媒体と有機系廃棄物残渣を撹拌ドラムに収容させて、前記撹拌ドラム胴体をロータリー回転させて木質媒体と有機系廃棄物残渣との混合物を切り起し反転撹拌させ、さらに前記撹拌ドラムの下部全体より暖気を供給し、新鮮な暖気を撹拌ドラムの網目又はパンチング穴より撹拌ドラム内に進入させ、木質媒体の界面を活性させ分解を促進させるものである。
【０００５】
本発明の微生物による有機系廃棄物分解装置は、円周面を網目又はパンチング穴に形成した横置き円筒状の撹拌ドラムと、該撹拌ドラムをロータリー回転させる回転駆動機構と、前記撹拌ドラム内に有機系廃棄物残渣を連続的に供給する供給機構と、前記撹拌ドラムの網目又はパンチング穴から落下した摩滅分解木質媒体と微細無機質残渣を前記撹拌ドラム外部に排出させる排出機構とからなるものである。
前記供給機構は、前記撹拌ドラムの中央に前記撹拌ドラムの回転を利用したコンベアーが設置され、有機系廃棄物残渣の処理対象物を前記撹拌ドラム内に均等に供給するものである。
また、前記撹拌ドラム上方部にブラシを取り付け、前記網目又はパンチング穴に付着する木質媒体を除去させるものである。
前記撹拌ドラムの上部には、微生物分解に必要な水を供給するための放出ノズルが装着されて、木質媒体の水分含有量の変化によって必要な水の供給をするものである。
さらに、前記撹拌ドラムは生物分解反応ケーシングであり、この分解要件を満足させるために、前記撹拌ドラムの外周は外装ケーシングが施されて全体保温出来る環境になっているものである。
前記撹拌ドラム内で発生した分解生成物処理には、中温白金触媒装置を用い、発生した排気ガス温度の省エネ効率化を高める為に、熱交換器を採用したものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、有機系廃棄物残渣の処理で公害問題等に抵触することなく分解消滅処理することが可能であり、処理コストの低減及び焼却場等のイニシャルコストから比較しても安価に提供を可能とし、また無機質残渣の最終処分場の延命策にも貢献することができる。
この装置は有機系廃棄物残渣の拠出先への設置が可能であり、これにより残渣の運搬コストなども必要としなくなる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、分解微生物菌が増殖定着可能な多孔性からなる木質媒体と有機系廃棄物残渣を混合撹拌させ、その木質媒体の界面に新鮮な暖気を供給させて、分解微生物の活性環境を最高の環境に保持させ、有機系廃棄物残渣の完全分解をさせる微生物による有機系廃棄物分解方法である。
本発明は、円周面を網目又はパンチング穴に形成した横置き円筒状の撹拌ドラムと、該撹拌ドラムをロータリー回転させる回転駆動機構と、前記撹拌ドラム内に有機系廃棄物残渣を連続的に供給する供給機構と、前記撹拌ドラムの網目又はパンチング穴から落下した摩滅分解木質媒体と微細無機質残渣を前記撹拌ドラム外部に排出させる排出機構とからなる微生物による有機系廃棄物分解装置である。
【実施例】
【０００８】
以下に、本発明の具体的実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の有機系廃棄物分解装置の概略を示す説明図である。
本発明の微生物による有機系廃棄物分解装置は、円周面を網目又はパンチング穴１に形成した横置き円筒状の撹拌ドラム２と、該撹拌ドラム２をロータリー回転させる回転駆動機構３と、前記撹拌ドラム２内に有機系廃棄物残渣を連続的に供給する供給機構４と、前記撹拌ドラム２の網目又はパンチング穴１から落下した摩滅分解木質媒体と微細無機質残渣を前記撹拌ドラム２外部に排出させる排出機構５とからなるものである。
図２は本発明の有機系廃棄物分解装置の一部断面正面図、図３は有機系廃棄物分解装置の一部断面側面図である。
前記撹拌ドラム２は、円筒状になった胴体の周囲に網目又はパンチング穴１になっている部材を取り付け、水平横置きに配置したものである。
前記網目又はパンチング穴１になっている部材だけ曲げて使用をすると、撹拌ドラム２の耐久性がない為、複数のL字型アングル部材６で円周内面を縦軸線方向に補強し強度を保持させている。
また、前記アングル部材６は、前記撹拌ドラム２の強度のみ考慮するものでなく、前記撹拌ドラム２胴体をロータリー回転させた場合、前記撹拌ドラム２に収納された木質媒体と有機系廃棄物残渣との混合物７を掻き取りながら、ロータリー回転に引き連れて上方へ回転すると共に、前記混合物７の滑り落下を防止する効果も持たせている。
【０００９】
前記回転駆動機構３は、駆動モータ８の回転により減速機を介し駆動シャフト９へ伝達され該駆動シャフト９に取り付けられた複数個の回転ローラー１０からなり、該回転ローラー１０は２個１対となって前記撹拌ドラム２の円周補強面２４を支持し、前記回転ローラー１０の回転が前記撹拌ドラム２に直接伝達される。
前記回転ローラー１０に積載された撹拌ドラム２は、前記回転ローラー１０の回転により毎分約２回転前後でロータリー回転され、前記撹拌ドラム２に収納された木質媒体と有機系廃棄物残渣が混合撹拌される。
前記供給機構４は、投入ホッパー２２を備えた前記撹拌ドラム２の中心軸に横置きするように供給パイプ１１が取り付けられて、前記撹拌ドラム２に対し有機系廃棄物残渣を供給するようになっている。
前記供給パイプ１１には、任意に数箇所、例えばパイプ外周面に等間隔で螺旋状に又は千鳥状に穴が開いており、前記供給パイプ１１の中にはスクリュー１２が内蔵されており、ロータリー回転される撹拌ドラム２と供給パイプ１１は同時回転をし、前記供給パイプ１１内部へ収容されているスクリュー１２を回転モータ２３により任意の回転にすることにより、前記供給パイプ１１に開けられた任意の穴から、前記撹拌ドラム２へ均等に有機系廃棄物残渣を供給することができる。
【００１０】
図２に示すように、前記撹拌ドラム２の網目又はパンチング穴１に付着する木質媒体を除去させるために、前記撹拌ドラム２上方部にブラシ１３を取り付けている。
また、前記撹拌ドラム２の上部には微生物分解に必要な水を供給するための放出ノズル１４が装着されていて、供給された水分は網目又はパンチング穴１を通過し撹拌ドラム２内に収容されている木質媒体へと水分が供給される。
前記撹拌ドラム２の直下に搬出モータ１５により回転されるスクリュー１２からなる搬出コンベア１６が配置されており、前記撹拌ドラム２の網目又はパンチング穴１から落下した摩滅分解木質媒体と微細無機物残渣の排出口２５から速やかな排出を可能としている。
【００１１】
さらに、前記撹拌ドラム２の外周囲を外装ケーシング１７で覆い、前記外装ケーシング１７の外周にはフィン型熱交換器２６を設け、該フィン型熱交換器２６に分解生成物（排出ガス）を供給して前記外装ケーシング７を保温する。
前記撹拌ドラム２は生物分解反応ケーシングであり、この分解要件を満足させるために、前記撹拌ドラム２の外周には温度を逃避させないために外装ケーシング１７が施されて全体保温出来る環境になっているものである。
また、前記撹拌ドラム２内で発生した分解生成物処理には、前記撹拌ドラム２の上方に設けた分解生成物引き抜き用ダクト１９を設け、該ダクト１９を介して脱臭装置２０に接続し、該脱臭装置２０の脱臭には中温白金触媒装置を用いる。
そして、分解生成物を前記脱臭装置２０により脱臭した後、直交型熱交換器１８に供給して外気と熱交換させて前記外装ケーシング１７のフィン型熱交換器２６へ前記分解生成物を送風し、他方、外気は直交型熱交換器１８から熱風発生器２１に送り、暖気分配器（図示せず）を介して前記撹拌ドラム２の下部に送風する。
【００１２】
次に、本発明の微生物による有機系廃棄物分解装置の作動について図面に基づいて説明する。
駆動モータ８の回転により減速機を介し駆動シャフト９へ伝達され該駆動シャフト９に取り付けられた回転ローラー１０の回転により、撹拌ドラム２胴体をロータリー回転させることにより、前記撹拌ドラム２内部に収容されている木質媒体と有機系廃棄物残渣が撹拌混合される。
このとき撹拌ドラム２内部は、図２の通り重量落下方式により、Ｌ字型アングル部材６により下方から押し上げられた木質媒体と有機系廃棄物残渣との混合物７が上部から下部方向へと雪崩現象を発生する。
この雪崩現象が発生している位置へ、熱風発生器２１を通過しさらに暖気分配器（図示せず）により円周補強面２４間に仕分けされた暖気を前記撹拌ドラム２の下方部全体より供給し、前記撹拌ドラム２の網目又はパンチング穴１を通過した暖気を木質媒体の界面に付与することで、分解反応を促進させる。
このロータリー回転している作用の中で混合物７の雪崩現象部分に新鮮な暖気を供給することが分解活性の原動力となる。
なお、分解生成物の排気ガス温度の省エネ効率化を高めるために直交型熱交換器１８を採用したものである。
【００１３】
前記撹拌ドラム２内の生物分解菌に最適な環境を提供することによって、分解が開始され、水、アンモニア、炭酸ガスに変換され、木質媒体により分解の終了した分解生成物は撹拌ドラム２胴体外側上部より分解生成物引き抜き用ダクト１９により引き抜き排出される。
この分解生成物は真の分解作用には不必要な為、速やかに外装ケーシング１７外への排出が必要となるため、前記撹拌ドラム２の回転方向上部にある木質媒体の最高位の部分に前記ダクト１９の排気吸入口を取り付け、分解生成物のすみやかな除外を可能としているので、下方より供給される新鮮な暖気を木質媒体の界面に効果的に透過させることができる。
また、処理中に発生する分解生成物は不要であり、生物分解反応を阻害する要因にもなるため前記撹拌ドラム２外周の上方部より吸入させて除外させ、これにより撹拌ドラム２の内部へは常時新鮮な暖気が供給されることになる。
この新鮮な暖気は上昇気流が存在する為、不要な分解生成物を押し上げる効果もありすみやかな排除が可能となる。
【００１４】
また、前記ダクト１９から脱臭装置２０を通過し無害無臭になった分解生成物の排気ガスは最終的には大気放出されるが、脱臭装置２０より排出された直後の排気ガスは高温である。
この高温域を活用し直交型熱交換器１８により、外気を熱風発生器２１の供給口へ導き、また直交型熱交換器１８を通過させた最終的に大気放出されるべき排気ガスは、撹拌ドラム２の保温用に施工されている外装ケーシング１７外周のフィン型熱交換器２６に送風し、そのフィン型熱交換器２６を通過させることによって前記外装ケーシング１７の保温補助が可能となるようにしてある。
【００１５】
このような微生物による有機系廃棄物分解装置では微生物に対し、新鮮な水及び空気、温度の調節が不可欠である。
そこで、前記撹拌ドラム２上部に水の放出ノズル１４を設け、木質媒体の水分含有量の変化によってその水の供給をするものであったり、又は定時的に水分を撹拌ドラム２に適量を供給するものである。
供給された水分は、網目又はパンチング穴１を通過し撹拌ドラム２内に収容されている木質媒体へと水分が供給されるので、木質媒体へ供給された水分は撹拌作用で木質媒体全量が均等な水分含有率を保有する木質媒体へ変化する。
また、使用されている木質媒体は永久使用出来る物ではなく、その撹拌ドラム２の胴体回転により自然摩滅が発生する。
木質媒体の摩滅が激しい状況のまま前記撹拌ドラム２に収容して水分を供給しない状態で放置回転させると、投入当初の粒子規模が細粒化し木質媒体はパウダー状態となる。
このパウダー状に陥った木質媒体に対し、水分を供給すると微細木質媒体は、塊（ブロック）を形成し、分解に必要な条件を満足させなくなる。
このことから、摩滅に陥った微細木質媒体は、早期に撹拌ドラム２外へ除外する必要があり、前記網目又はパンチング穴１から微細木質媒体を重量落下方式により撹拌ドラム２より自然落下させ、前記撹拌ドラム２直下に堆積させることにより、撹拌ドラム２内部は常に一定規模以上となる大きさを形成させた木質媒体のみが残存し、分解反応に必要な最適環境を保持させることができる。
【００１６】
撹拌ドラム２に収容されている木質媒体は、永続的な使用は不可能であり、前記撹拌ドラム２のロータリー回転により胴体内部の金属との摩擦、あるいは木質媒体同志の摩擦から、最初に投入した木質媒体粒子規模よりは必然的に細粒化する。
この摩滅分解木質媒体が撹拌ドラム２内で雪崩現象作用の時点での網目又はパンチング穴１径以下の細粒物であれば、その網目又はパンチング穴１を通過し、前記撹拌ドラム２の真下に落下し堆積する。
また同様に生物分解されなかった微細無機質残渣も真下に落下する。
この両者は分解には阻害要因となるため、撹拌ドラム２より速やかに排出しなければならない。
網目又はパンチング穴１からは、自動的に摩滅分解木質媒体と微細無機質残渣を下方に篩い落とし、生物分解菌の活性環境を最適に保持し有機系廃棄物残渣物の完全分解をさせる。
有機系廃棄物残渣の中には、生物分解出来ない極微細な無機質残渣が残存するが、これらに関しては分解に不必要なので前段の摩滅分解木質媒体と同様に自然落下方式により撹拌ドラム２より自然落下させ前記撹拌ドラム２直下へ堆積させる。
これにより撹拌ドラム２内部は常に均一化された状態で生物分解反応を継続することになる。
前記撹拌ドラム２直下に堆積された、摩滅分解木質媒体と微細無機質残渣は搬出コンベア１６を定時的に回転させ、前記撹拌ドラム２及び外装ケーシング１７より外部へ排出される。
これにより外装ケーシング１７内部の撹拌ドラム２は、常に同一条件での分解消滅が実行されることになる
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の有機系廃棄物分解装置を概略的に示す説明図である。
【図２】本発明の有機系廃棄物分解装置の一部断面正面図である。
【図３】本発明の有機系廃棄物分解装置の一部断面側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  網目又はパンチング穴
２  撹拌ドラム
３  回転駆動機構
４  供給機構
５  排出機構
６  アングル部材
７  混合物
８  駆動モータ
９  駆動シャフト
１０  回転ローラー
１１  供給パイプ
１２  スクリュー
１３  ブラシ
１４  放出ノズル
１５  搬出モータ
１６  搬出コンベア
１７  外装ケーシング
１８  直交型熱交換器
１９  ダクト
２０  脱臭装置
２１  熱風発生器
２２  投入ホッパー
２３  回転モータ
２４  円周補強面
２５  排出口
２６  フィン型熱交換器
【図１】
2005040741.tif 000003
【図２】
2005040741.tif 000004
【図３】
2005040741.tif 000005