(57)【要約】【課題】  家畜糞尿・食品生ゴミ・食品残渣等の有機性廃棄物を１次発酵を４時間程で行え２次発酵も１週間程で行える程の高速で発酵でき、しかも雑菌を充分に死滅させ、アンモニア臭を発生させない堆肥化処理方法及び装置を提供する。【解決手段】  投入扉２ａ付投入口２と排出扉３ａ付排出口３とを有する密閉型貯槽１内に二本の水平な回転軸４ａ，４ｂを撹拌機モータ６ａ，６ｂで回動させ、同回転軸に廃棄物を上下左右撹拌し、しかも軸方向にも送る撹拌羽根５ａ，５ｂの複数取付け、貯槽１の外側にケーシング８を設け、加熱バーナー１０の排気ガスを貯槽１とケーシング８との間の空間に送り、又貯槽１の外周に隔壁９ｄでもって迂回した排気ガス通路９ａ，９ｂ，９ｃを設けて貯槽１を加熱する。又その路端を熱風取入口９ｅを介して貯槽１内部に導入するようにした。【選択図】図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
家畜糞尿・食品残渣等の有機性廃棄物を密閉した貯槽内に収容し、これに発酵促進剤を投入して混合撹拌させて発酵分解させて堆肥化する堆肥化処理方法において、加熱バーナーの排気ガスでもって貯槽外部から有機性廃棄物を加熱するとともにその排気ガスの一部又は全部を貯槽内に導入して発酵される有機性廃棄物と直接接触させ、アンモニアの遊離蒸発の促進と雑菌の死滅化を高めることを特徴とする堆肥化処理方法。
【請求項２】
発酵促進剤が、ケイ酸水溶液とキトサンを主成分としたものである請求項１記載の堆肥化処理方法。
【請求項３】
扉付の有機性廃棄物の投入口と処理された堆肥の扉付排出口とを備えた密閉型の貯槽内部に撹拌羽根を回動可能に設け、貯槽外壁に加熱バーナーの排気ガス通路を付設して貯槽を加熱できるようにし、同排気ガス通路の路端を貯槽内部の上部に導き排気ガスを収容された有機性廃棄物と直接接触できるようにし、貯槽に排気口を備えた請求項１又は２の堆肥化処理方法の為の堆肥化処理装置。
【請求項４】
排気ガス通路が、貯槽外壁面に沿って迂回して形成された請求項３記載の堆肥化処理装置。
【請求項５】
貯槽内に二本の水平の回転軸を並設し、各回転軸に有機性廃棄物を撹拌するとともに回転軸方向にも送る撹拌羽根を複数取付け、しかも各回転軸に取付ける撹拌羽根の軸方向の送り方向を反対とした請求項３又は４記載の堆肥化処理装置。
【請求項６】
貯槽の回転軸の軸端側の側壁を開閉自在とし、開かれた側壁の開口が排出口となる請求項５記載の堆肥化処理装置。
【請求項７】
貯槽の排気口からの排出されるガスを２次加熱する脱臭バーナーを設け、同脱臭バーナーの加熱で遊離蒸発したガスを分解して脱臭する請求項３〜４いずれか記載の堆肥化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家畜糞尿・家庭又飲食店で発生する食品生ゴミ・食品工場からの食品残渣・汚泥等の有機性廃棄物を加熱バーナーの加熱と排気ガスを用いて高速に堆肥化して堆肥として再利用できるようにする技術に関する。特に大量に排出される有機性廃棄物の処理に適した業務用堆肥化処理方法とその装置として有益である。又有機性廃棄物の再利用処理技術でもある。
【背景技術】
【０００２】
近年、家畜糞尿・食品生ゴミ・食品残渣・汚泥等の有機性廃棄物は、分解発酵菌を施用して混合撹拌して堆肥化する装置及び堆肥化方法が広く使用されている。
しかしながら、機械的撹拌と分解発酵菌の施用のみの堆肥化の処理方法・装置では、堆肥化の処理が遅く、１次発酵に２〜３週間程、又２次・３次発酵に２〜３ヶ月程の時間を必要としていた。
【０００３】
又、特開平６−２６２１６１号公報には、両立部位置に給入口と排出口とを備える封止構成の装置本体の外装部を重層構成とし、この装置本体内の下半を仕切る仕切壁を離間して設け第一〜第四槽と区分し、これら４つの槽にそれぞれ撹拌翼のほぼ下半が及ぶように撹拌装置を設け、また第二槽又は第三槽の内底部位置に散気端が及ぶように加熱ヒータを伴ったブロワ装置をそれぞれ別個に設け、さらに第二槽と第三槽に面する外装部上の重層壁部分にヒータを配設した構成を特徴とする生ゴミ処理装置が開示されている。
しかしながら、この公報の装置では、重層部分のヒータ及びブロワ装置の加熱ヒータによる加熱力が弱く、発酵速度はまだ遅く、又槽内に発生するアンモニアの遊離蒸発力、及び堆肥の中の雑菌を十分に死滅させることが難しいものであった。
【特許文献１】特開平６−２６２１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、従来のかかる問題点を解消し、発酵速度が従来のものに比べ大巾に速く堆肥化でき、１次発酵は４時間程で行え、しかもアンモニアを遊離蒸発させてアンモニア臭をよく分解でき、更に雑菌をよく死滅させた堆肥を製造できるという堆肥化処理方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  家畜糞尿・食品残渣等の有機性廃棄物を密閉した貯槽内に収容し、これに発酵促進剤を投入して混合撹拌させて発酵分解させて堆肥化する堆肥化処理方法において、加熱バーナーの排気ガスでもって貯槽外部から有機性廃棄物を加熱するとともにその排気ガスの一部又は全部を貯槽内に導入して発酵される有機性廃棄物と直接接触させ、アンモニアの遊離蒸発の促進と雑菌の死滅化を高めることを特徴とする堆肥化処理方法
２）  発酵促進剤が、ケイ酸水溶液とキトサンを主成分としたものである前記１）記載の堆肥化処理方法
３）  扉付の有機性廃棄物の投入口と処理された堆肥の扉付排出口とを備えた密閉型の貯槽内部に撹拌羽根を回動可能に設け、貯槽外壁に加熱バーナーの排気ガス通路を付設して貯槽を加熱できるようにし、同排気ガス通路の路端を貯槽内部の上部に導き排気ガスを収容された有機性廃棄物と直接接触できるようにし、貯槽に排気口を備えた前記１）又は２）の堆肥化処理方法の為の堆肥化処理装置
４）  排気ガス通路が、貯槽外壁面に沿って迂回して形成された前記３）記載の堆肥化処理装置
５）  貯槽内に二本の水平の回転軸を並設し、各回転軸に有機性廃棄物を撹拌するとともに回転軸方向にも送る撹拌羽根を複数取付け、しかも各回転軸に取付ける撹拌羽根の軸方向の送り方向を反対とした前記３）又は４）記載の堆肥化処理装置
６）  貯槽の回転軸の軸端側の側壁を開閉自在とし、開かれた側壁の開口が排出口となる前記５）記載の堆肥化処理装置
７）  貯槽の排気口からの排出されるガスを２次加熱する脱臭バーナーを設け、同脱臭バーナーの加熱で遊離蒸発したガスを分解して脱臭する前記３）〜４）いずれか記載の堆肥化処理装置
にある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば加熱バーナーの高温の排気ガスで貯槽外部を加熱し、更にその排気ガスを密閉された貯槽内に導入して、撹拌されている有機性廃棄物と直接接触させる。この排気ガスは高温であって、有機性廃棄物は槽外の加熱と排気ガスの直接接触によって分解発酵が大巾に促進される。１次発酵は、４時間程で又その後の２次発酵も１週間程で従来の７〜１０倍以上の速さで分解発酵できるものにした。貯槽外部から加熱する事でアンモニア等成分は遊離し易くなっているが高温排気ガスと直接接触することで、より遊離分解し易くなり、水分蒸発も促され、乾燥される。加熱することで廃棄物内の雑菌を殺すが更に高温排気ガスと直接接触することで廃棄物内の雑菌をより効果的に死滅させることができるものとした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明で使用する発酵促進剤としては珪酸水溶液とキトサンと主成分としたものがきわめて効果的であり、これを使用することが好ましい。
本発明の貯槽内には水平な２列の撹拌体を並設し、撹拌体は水平回転軸に撹拌羽根を複数取付け、しかも撹拌羽根は有機性廃棄物を軸方向に送れるようにし、各水平回転軸に取り付ける撹拌羽根は逆方向に軸方向送りとなるようにし、有機性廃棄物が槽内で上下左右に撹拌されるばかりでなく、前後軸方向に槽内で循環するように移動することで、混合撹拌を十分に且つ均一にできるようにしているものが好ましい。
貯槽内の有機性廃棄物を軸方向に送る構造としては、撹拌羽根を回転軸の軸線方向と平行にせずに傾斜させることで送り力を発生させるようにするのが簡単で実用的な構造である。
【０００８】
更に貯槽の外部からの排気ガスによる加熱は貯槽壁外面に排気ガスの迂回路を付設して、迂回させる構造とすることで、排気ガスの熱を効果的に伝熱できる。
本発明の貯槽内の有機性廃棄物の温度は７５〜８５℃程とし、導入される排気ガスの温度は１７０〜２３０℃程にするのが好ましい。１次発酵された有機性排気物の脱水率は４０〜４５％程となるまで撹拌して加熱乾燥させるのが好ましい。
【０００９】
又、貯槽の回転軸の軸端側の側壁を開閉自在とすることで貯槽内の有機性廃棄物を撹拌羽根の軸方向の送り、貯槽の側壁（前後の側壁）を開いて形成される排出口から排出させることによって容易に且つ迅速に全量排出できるようにできる。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の実施例は図面に基づいて説明する。
本実施例１の堆肥化処理装置Ｔは、貯槽１内に水平な回転軸４ａ，４ｂを２本並設し、各回転軸に撹拌羽根５ａ，５ｂを９０°ピッチ間隔で軸方向に複数取付け、撹拌羽根５ａ，５ｂは回転軸４ａ，４ｂの軸線方向に対して傾き角θをもって傾斜して有機性廃棄物を軸方向に送れるようにするとともに各回転軸４ａ，４ｂに取付けた撹拌羽根５ａ，５ｂの送り方向を反対にしている。又貯槽１の上方の投入口２に投入扉２ａを設け、貯槽１の回転軸４ａ，４ｂの軸方向（前後方向）の側面下部の排出口３に撥ね上げ式に開閉する排出扉３ａが設けている。回転軸４ａ，４ｂは槽外の撹拌機モータ６ａ，６ｂで回動されるようになっている。回転軸４ａ，４ｂの回転停止、回転方向及び扉の開閉及び後述の加熱バーナー１０の燃焼とブロワー１１の排気ガスの送りは制御装置１３で制御される。
又貯槽１に投入される発酵促進液としては、ケイ酸（珪酸）水溶液とキトサンを主成分とした発酵促進液を使用している。
又、貯槽１の加熱バーナー１０の排気ガスによる加熱は貯槽１とその外側のケーシング８との間に排気ガスの迂回路の排気ガス通路９ａ，９ｂを形成し、更にその迂回路の路端から熱風取入口９ｅを介して貯槽内に導入している。
【００１１】
図１は、実施例１の堆肥化処理装置の構造説明図である。
図２は、実施例１の堆肥化処理装置の平面図である。
図３は、実施例１の堆肥化処理装置の側面図である。
図４は、実施例１の撹拌羽根の取付け状態を示す平面図である。
図５は、実施例１の撹拌羽根の回転軸との取付けを示す説明図である。
図６は、実施例１の有機性排気物の上下左右動の移動を示す説明図である。
図７は、実施例１の排気ガスの送りと槽内循環とを示す説明図である。
【００１２】
図中、Ｔは実施例１の堆肥化処理装置であって以下はその構成部分であり、１は貯槽、２は投入口、２ａは同投入口の投入扉、２ｂは同投入扉を開閉する投入扉モートルシリンダー、２ｃは投入扉２ａの枢軸、３は排出口、３ａは同排出口の排出扉、３ｂは同排出扉を開閉する排出扉モートルシリンダー、３ｃは排出扉の枢軸、４ａ，４ｂは水平な回転軸、５ａ，５ｂは同回転軸に取付けた撹拌羽根、θは同撹拌羽根と回転軸４ａ，４ｂとの傾き角、６ａ，６ｂは各回転軸４ａ，４ｂの撹拌機モータ、７は排気口、８は貯槽の外周を囲うケーシング、９ａ，９ｂ，９ｃは同ケーシングと貯槽との間の下部、側方空間に形成された排気ガス通路、９ｄは同排気ガス路を迂回状に形成する隔壁、９ｅは貯槽の左右側面上方に設けられ、排気ガス通路の路端に設けた排気ガスの貯槽内部上方への熱風取入口、１０は加熱バーナー、１０ａは加熱バーナーの燃焼ノズル、１１はブロワー、１１ａはブロワーの空気送風ダクトで燃焼ノズル１０ａに接続されている。１２は燃料タンク、１３は撹拌機モータ６ａ，６ｂの開閉と回転方向の制御と、加熱バーナー１０の制御とブロワー１１と投入扉モートルシリンダー２ｂ：排出扉モートルシリンダー３ｂの制御を行う制御装置、１４は排気口７からの排気を外部へ送る排気ダクト、１５は排気ダクト中の排気を火炎によって加熱してアンモニア等の遊離蒸発したガス成分を分解して脱臭するための脱臭バーナーである。
【００１３】
以下、本実施例１の使用方法及び動作説明を行う。
本処理方法は、畜糞・汚泥・生ゴミ・汚泥等の有機性廃棄物の原料を本堆肥化処理装置Ｔの貯槽１内に投入し、発酵促進剤を散布し、均一撹拌を繰り返し、温度制御を行ないながら、１次発酵を約４時間で処理し、一般雑菌を死滅させ、その後排出口から排出して外で２次発酵が１週間位にて確実に行えるようにする。
【００１４】
プロセスとしては、畜糞、汚泥、生ゴミ等（以下原料という）に液状の下記表１の発酵促進剤を散布し、投入扉２ａを開けて（この時、排出扉３ａは確実に閉じておく）原料を投入し、投入扉２ａを閉じ、制御装置１３の機械運転スイッチを自動運転にし、スタートさせる。スタートすると、ブロワー１１運転を行ない、撹拌機モータ６ａ，６ｂを反対方向に回動させて撹拌羽根５ａ，５ｂを回転させる。この回転軸４ａ，４ｂは一定時間毎正逆交互に反転するように回動される。その後加熱バーナー１０が運転を開始する。バーナーは温度リレーにより制御される。原料の状況により、トータル制御（１次発酵）時間を決定し、制御時間（発酵時間）スイッチをスタートさせる。貯槽内原料は７５〜９０℃位の範囲内に於いて、温度制御を行う。発酵時間が完了すると燃焼が停止し、その後回転軸４ａ，４ｂ、ブロワー１１の順に停止を行う。全体が停止したら、排出扉３ａの押えボルトを緩め排出扉３ａを開け撹拌羽根５ａ，５ｂを排出側に作動させ、１次発酵した原料を回転軸４ａの軸端へ送って排出扉３ａを開いて形成される排出口３へ移動させて１次発酵完成品を排出する。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
更に詳細にその操作手順を説明する。
ａ．排出扉３ａが確実にしまっている事を確認する。（扉閉ロックボルト（図示せず）の閉確認）
ｂ．投入扉２ａを開釦を押し開確認をする。その後原料を投入する。
【００１７】
ｃ．原料投入後、手動にて撹拌をしてみて、状況に応じ、表１の発酵促進剤を散布する。問題がないようであれば、投入扉２ａを閉じ、制御装置１３の制御盤、スイッチの自動にて運転を開始する。ブロワー１１、撹拌機モータ６ａ，６ｂ、加熱バーナー１０運転の順とする。加熱バーナー１０は、温度センサー（図示せず）により、貯槽１内の温度を状況により変化させて７５〜８５℃位の範囲内で任意、設定をして制御を行う。トータル制御時間を制御装置１３にて設定を行ない、スタートさせる。この時間内に於いて、加熱バーナー１０は高燃、低燃を温度センサーより感知した状況に応じ、繰り返し行ない、又回転軸４ａ，４ｂも正転、逆転を繰り返しながら貯槽１内原料を全体均等に撹拌、循環、混練を行ない、熱の伝達をし易くする。加熱バーナー１０に発生され燃焼ガスは燃焼ノズル１０ａでブロワー１１の空気送風ダクトの空気流と一緒になって熱風となって貯槽１の下壁とケーシング８との間の風道を通り貯槽１の左右外壁とケーシング８と隔壁９ｄで形成される迂回した排気ガス通路９ａ，９ｂ，９ｃを通って熱風取入口９ｅから貯槽１内へと流入する。貯槽１内では回転軸４ａ，４ｂに取り付けられた撹拌羽根５ａ，５ｂにより原料は密閉貯槽１内の下部では混練され、上面側に来た時は逆にバラバラに揉み広げられ、この空間部に熱風を送り込む。本来貯槽内原料の温度は貯槽外周からの迂回路で加熱されて７５〜８５℃位で運転され、一般雑菌等は死滅するが、送り込まれた熱風と直接接触することにより、含有水分の昇化度も早くなり、乾燥も一段と早くなる。又、この事により、貯槽１内温度、原料温度が高くなる為発酵促進剤との反応が促進されている内に、熱風と直接接触することにより、より以上反応が加速され、原料から発生する臭気成分（アンモニア等）が分解遊離され、１次発酵が行なわれ、水蒸気等といっしょに排気口７を通って外部に排出される。臭気が遊離分解され排出されてくる時間は、運転開始後１．５時間位から出始め３時間〜３．５時間程で排出される。
【００１８】
この時の状況に応じ投入扉２ａを開けて発酵促進液を散布する。排気口７より排出される臭気・水蒸気等は脱臭バーナー１５を作動させ熱分解処理を行う。又は最寄りに敷地があれば、土壌脱臭等の方法もとってよい。通常約４時間前後程運転を行う。この段階にて１次発酵が完了する。これは、この処理が終わった段階にて水分を添加しても臭気の発生等がなく糞の状態に戻る事がない。このことは１次発酵完了の証しである。処理が完了すると、加熱バーナー１０が停止し、一定時間後撹拌機モータ６ａ，６ｂが停止し、その後ブロワー１１が停止する。その後制御装置１３を操作し、排出扉３ａを開き、撹拌羽根５ａ，５ｂを逆回転をして、処理完了物を、半分量残して、半分量排出する。半分量残すのは原料吸入時の水分調整剤として、使用するための床材とするため残す。これにて処理は完了とする。この１次処理後暗所で保管して約１週間程度保管にて２次発酵も完了する。処理着手後１週間にて２次発酵迄完了する。
【００１９】
このとき、分解促進剤中のケイ酸・竹酢によって原料中の水を利用した加水分解、熱分解がなされ１次発酵を高める。又原料からの亜硝酸エチレン、アンモニアなどのガス類を分解して、臭気を発生させない。又放線菌等発酵菌が急速に増加し、雑菌や腐敗菌の発育を妨げ、発酵を促進する。
【００２０】
１次発酵した堆肥は、充分な撹拌と加熱と排気ガスとの直接接触及びケイ酸とキトサンを主成分として発酵促進剤とによって、充分に分解発酵し、雑菌・害虫は死滅され、且つ出来上がった肥料は高エネルギー状態において施肥が可能で、施肥量が少なく且つ速効性を有するものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、家畜の糞尿の有機性廃棄物の処理を主とするが、食品の残渣加工食品の廃棄物の処理にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１の堆肥化処理装置の構造説明図である。
【図２】実施例１の堆肥化処理装置の平面図である。
【図３】実施例１の堆肥化処理装置の側面図である。
【図４】実施例１の撹拌羽根の取付け状態を示す平面図である。
【図５】実施例１の撹拌羽根の回転軸との取付けを示す説明図である。
【図６】実施例１の有機性排気物の上下左右動の移動を示す説明図である。
【図７】実施例１の排気ガスの送りと槽内循環とを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ｔ  堆肥化処理装置
１  貯槽
２  投入口
２ａ  投入扉
２ｂ  投入扉モートルシリンダー
２ｃ  枢軸
３  排出口
３ａ  排出扉
３ｂ  排出扉モートルシリンダー
３ｃ  枢軸
４ａ，４ｂ  回転軸
５ａ，５ｂ  撹拌羽根
θ  傾き角
６ａ，６ｂ  撹拌機モータ
７  排気口
８  ケーシング
９ａ，９ｂ，９ｃ  排気ガス通路
９ｄ  隔壁
９ｅ  熱風取入口
１０  加熱バーナー
１０ａ  燃焼ノズル
１１  ブロワー
１１ａ  空気送風ダクト
１２  燃料タンク
１３  制御装置
１４  排気ダクト
１５  脱臭バーナー
【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】
2005162497.tif 000008
【図６】
2005162497.tif 000009
【図７】
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