(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミ、汚泥の原料Ａの全体の含水率を下げる工程と上記含水率の下がった原料Ａを菌により熟成させる工程を経ることにより上記原料Ａを肥料、飼料化する生ゴミ、汚泥をボイル乾燥・熟成して肥料、飼料を製造する方法に於て、
上記原料Ａの含水率を下げる工程は、上記原料Ａを、ボイル乾燥槽２に投入して、上記ボイル乾燥槽２内の撹拌手段３により撹拌して、その細胞組織を破壊しながら、上記ボイル乾燥槽２の内壁面の伝熱面６に押し当てることにより、上記原料Ａをボイル乾燥して、それに含まれる水分を蒸発させ、嫌気性発酵と好気性発酵の双方を終えた状態にされた工程より成り、
上記原料Ａを菌により熟成させる工程は、上記原料Ａに外部から菌を植付けることにより、それを熟成させる工程であることを特徴とする生ゴミ、汚泥をボイル乾燥・熟成して肥料、飼料を製造する方法。
【請求項２】
原料Ａが投入される内部が円筒形状であって、その原料Ａに外部から熱を伝える内壁面の伝熱面６を有するボイル乾燥槽２と、回転可能であり、上記ボイル乾燥槽２の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸４に連結されている撹拌手段３から成り、
このボイル乾燥槽２内に投入された原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて、その細胞組織が破壊されながら、上記伝熱面６に押し当てられ、それにより上記原料Ａ内の水分が蒸発され、嫌気性発酵と好気性発酵の双方が終えた状態にされ、而も、上記原料Ａは、上記ボイル乾燥槽２内の撹拌手段３により撹拌されながら、菌を植付けられることにより熟成されて、肥料、飼料化されることを特徴とするボイル乾燥・熟成装置。
【請求項３】
原料Ａが投入される内部が円筒形状であって、その原料Ａに外部から熱を伝える内壁面の伝熱面６を有するボイル乾燥槽２と、回転可能であり、上記ボイル乾燥槽２の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸４に連結されている撹拌手段３を有するボイル乾燥機１と、
上記ボイル乾燥機１と連結されていることにより上記ボイル乾燥槽２から原料Ａが送られる、内部が円筒形状の冷却槽１３と、上記冷却槽１３の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸１９に連結された撹拌手段１８とを有する空冷式冷却装置１２とから成り、
このボイル乾燥槽２内に投入された原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて、その細胞組織が破壊されながら、上記伝熱面６に押し当てられ、それにより上記原料Ａ内の水分が蒸発され、嫌気性発酵と好気性発酵の双方が終えた状態にされ、而も、上記原料Ａは、上記冷却槽１３内に送られ、上記撹拌手段１８により撹拌されながら、菌を植付けられることにより熟成されて、肥料、飼料化されることを特徴とするボイル乾燥・熟成装置。
【請求項４】
原料Ａが投入される内部が円筒形状であって、その原料Ａに外部から熱を伝える内壁面の伝熱面６を有するボイル乾燥槽２と、回転可能であり、上記ボイル乾燥槽２の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸４に連結されている撹拌手段３を有するボイル乾燥機１と、
上記ボイル乾燥機１と連結されていることにより上記ボイル乾燥槽２から原料Ａが送られる、内部が円筒形状の熟成槽２１と、上記熟成槽２１の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸２３に連結された複数の撹拌手段２２と、上記撹拌手段２２により撹拌された原料Ａに外部からの熱を伝える熟成槽２１の内壁面の伝熱面３３と、上記熟成槽２１を複数の室３１に分割する仕切り２５と、上記仕切り２５の一部に開口２５ａが形成され、上記開口２５ａの下部に設けられたスクリューコンベア２６とを有する熟成装置２０とから成り、
このボイル乾燥槽２内に投入された原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて、その細胞組織が破壊されながら、上記伝熱面６に押し当てられ、それにより上記原料Ａ内の水分が蒸発され、嫌気性発酵と好気性発酵の双方が終えた状態にされ、而も、上記原料Ａは、上記熟成槽２１内の最上段の室３１に送られ、上記最上段の室３１に位置する撹拌手段２２により撹拌されることにより上記伝熱面３３に押し当てられつつ、菌を植付けられることにより熟成されながら順次各段の室３１を経て最下段の室３１に送られて、肥料、飼料化されることを特徴とするボイル乾燥・熟成装置。
【請求項５】
原料Ａが投入される内部が円筒形状であって、その原料Ａに外部から熱を伝える内壁面の伝熱面６を有するボイル乾燥槽２と、回転可能であり、上記ボイル乾燥槽２の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸４に連結されている撹拌手段３と、
上記ボイル乾燥機１と連結されていることにより、上記ボイル乾燥槽２から原料Ａが送られると共に、一端に配設された導入管４２と、他端に配設された導出管４３とを軸として回転可能とされている、内部が円筒形状のロータリー熟成槽４１を有するロータリー熟成装置４０から成り、
このボイル乾燥槽２内に投入された原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて、その細胞組織が破壊されながら、上記伝熱面６に押し当てられ、それにより上記原料Ａ内の水分が蒸発され、嫌気性発酵と好気性発酵の双方が終えた状態にされ、而も、上記原料Ａは、上記ロータリー熟成槽４１内に送られ、上記ロータリー熟成槽４１が回転しつつ、菌が植付けられることにより熟成されて、肥料、飼料化されることを特徴とするボイル乾燥・熟成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な場所から発生した生ゴミ、汚泥を肥料、飼料として利用するための生ゴミ、汚泥等をボイル乾燥・熟成して肥料、飼料を製造する方法、及びその装置に係り、更に詳しくは、上記生ゴミ、汚泥から悪臭が発生しないように肥料、飼料を製造する生ゴミ、汚泥をボイル乾燥・熟成して肥料、飼料を製造する方法、及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、生ゴミは、悪臭を放ちながら、上記生ゴミの細胞組織を破壊する嫌気性発酵、即ち、一次発酵をし、次に、嫌気性発酵から悪臭を放たない好気性発酵へ移行、即ち、二次発酵をし、最後に健全な好気性菌が生ゴミである有機物を分解する熟成を行なうものである。また、通常、上記生ゴミ全体の水分の量を示す含水率は、８０％前後である。
【０００３】
そこで、従来は、上記生ゴミの含水率を下げるために、上記生ゴミに乾粉等の水分調整材を混ぜるものである。ところで、生ゴミというものは、廃死魚や、野菜、果物の屑が中心であり、これらの生ゴミは、内部の細胞組織が破壊されていないので、そのような生ゴミに上記水分調整材を混ぜたとしても、上記生ゴミの表面の含水率は、４０〜５０％と低くなるものの、上記生ゴミの内部は、依然として、含水率が約８０％のままである。
【０００４】
従って、上記生ゴミの表面部分は、含水率が４０〜５０％で、且つ空気中の酸素と接触しているので好気性発酵、即ち二次発酵が行なわれているが、上記生ゴミの内部は、含水率が依然として約８０％のままなので、嫌気性発酵が行なわれ、上記生ゴミの細胞組織が破壊される、即ち一次発酵が行なわれるため、悪臭を放つことになる。そして、この状態で上記生ゴミを熟成させることになるので、悪臭を放ちながら徐々に熟成させるものである。
【０００５】
他方、いくつかの装置を用いて上記生ゴミから肥料、飼料を製造する方法も提案されている。即ち、上記生ゴミをクッカーへ投入してボイルする。次に上記ボイルされた生ゴミを脱水機に入れて脱水し、上記生ゴミ全体の含水率を下げる。そして、上記含水率が下がった生ゴミを乾燥機に入れて乾燥させることにより、肥料、飼料が製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術によると、水分調整材を用いた場合では、生ゴミから肥料、飼料を製造する工数は少ないが、生ゴミに水分調整材を混ぜるので、生ゴミ全体の量が増大してしまう。また、熟成中にも上記生ゴミの内部で悪臭を放つ嫌気性発酵が行なわれているので、悪臭が放たれ続ける。
【０００７】
他方、いくつかの装置を用いた場合では、脱水機を用いて生ゴミの水分を取り、含水率を下げるものであるので、生ゴミ全体の量は減らすことができるものの、上記生ゴミから肥料、飼料を製造するための製造工数が増えてしまうものである。
【０００８】
従って、本発明の目的とするところは、上述の如き従来の技術の有する問題点を解決するものであって、生ゴミ、汚泥から肥料、飼料を製造する際に、一次発酵による悪臭が発生せず、而も生ゴミ、汚泥から肥料、飼料を製造するための製造工数の少ない生ゴミ、汚泥をボイル乾燥・熟成して肥料、飼料を製造する方法、及びその装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有する。即ち、発明の実施の形態に対応する添付図面中に使用している符号を用いて説明すると、本発明は、生ゴミ、汚泥の原料Ａの全体の含水率を下げる工程と、上記含水率の下がった原料Ａを菌により熟成させる工程と、を経ることにより上記原料Ａを肥料、飼料化する生ゴミ、汚泥をボイル乾燥・熟成して肥料、飼料を製造する方法に於て、上記原料Ａの含水率を下げる工程は、上記原料Ａを、ボイル乾燥槽２に投入して、上記ボイル乾燥槽２内の撹拌手段３により撹拌してその細胞組織を破壊しながら、上記原料Ａを上記ボイル乾燥槽２の内壁面の伝熱面６に押し当てることにより上記原料Ａをボイル乾燥して、上記原料Ａに含まれる水分を蒸発させ、嫌気性発酵と好気性発酵の双方を終えた状態にされた工程であり、上記原料Ａを菌により熟成させる工程は、上記水分が蒸発した原料Ａに外部から菌を植付けることによりそれを熟成させる工程であることを特徴とする生ゴミ、汚泥をボイル乾燥・熟成して肥料、飼料を製造する方法である。
【００１０】
そして、その他の特徴とするところは、原料Ａが投入される内部が円筒形状であって、その原料Ａに外部から熱を伝える内壁面の伝熱面６を有するボイル乾燥槽２と、回転可能であり、上記ボイル乾燥槽２の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸４に連結されている撹拌手段３から成り、このボイル乾燥槽２内に投入された原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて、その細胞組織が破壊されながら、上記伝熱面６に押し当てられ、それにより上記原料Ａ内の水分が蒸発され、嫌気性発酵と好気性発酵の双方が終えた状態にされて、而も、上記原料Ａは、上記ボイル乾燥槽２内の撹拌手段３により撹拌されながら、菌を植付けられることにより熟成されて、肥料、飼料化されることを特徴とするボイル乾燥・熟成装置である。
【００１１】
また、他の特徴とするところは、原料Ａが投入される内部が円筒形状であって、その原料Ａに外部からの熱を伝える内壁面の伝熱面６を有するボイル乾燥槽２と、回転可能であり、上記ボイル乾燥槽２の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸４に連結されている撹拌手段３を有するボイル乾燥機１と、上記ボイル乾燥機１と連結されていることにより、上記ボイル乾燥槽２から原料Ａが送られる、内部が円筒形状の冷却槽１３と、上記冷却槽１３の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸１９に連結された撹拌手段１８とを有する空冷式冷却装置１２と、から成り、このボイル乾燥槽２内に投入された原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて、その細胞組織が破壊されながら、上記伝熱面６に押し当てられ、それにより上記原料Ａ内の水分が蒸発され、嫌気性発酵と好気性発酵の双方が終えた状態にされて、而も、上記原料Ａは、上記冷却槽１３内に送られ、上記撹拌手段１８により撹拌されながら、菌を植付けられることにより熟成されて、肥料、飼料化されることを特徴とするボイル乾燥・熟成装置である。
【００１２】
そして、他の特徴とするところは、原料Ａが投入される内部が円筒形状であって、その原料Ａに外部からの熱を伝える内壁面の伝熱面６を有するボイル乾燥槽２と、回転可能であり、上記ボイル乾燥槽２の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸４に連結されている撹拌手段３を有するボイル乾燥機１と、上記ボイル乾燥機１と連結されていることにより、上記ボイル乾燥槽２から原料Ａが送られる、内部が円筒形状の熟成槽２１と、上記熟成槽２１の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸２３に連結された複数の撹拌手段２２と、上記撹拌手段２２により撹拌された原料Ａに外部からの熱を伝える熟成槽２１の内壁面の伝熱面３３と、上記熟成槽２１を複数の室３１に分割する仕切り２５と、上記仕切り２５の一部に開口２５ａが形成され、上記開口２５ａの下部に設けられたスクリューコンベア２６とを有する熟成装置２０と、から成り、このボイル乾燥槽２内に投入された原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて、上記原料Ａの細胞組織が破壊されながら、上記伝熱面６に押し当てられ、それにより上記原料Ａ内の水分が蒸発され、嫌気性発酵と好気性発酵の双方が終えた状態にされ、而も、上記原料Ａは、上記熟成槽２１内の最上段の室３１に送られ、上記最上段の室３１に位置する撹拌手段２２により撹拌されることにより上記伝熱面３３に押し当てられつつ、菌を植付けられることにより熟成されながら順次各段の室３１を経て最下段の室３１に送られて、肥料、飼料化されることを特徴とするボイル乾燥・熟成装置である。
【００１３】
更に、その他の特徴とするところは、原料Ａが投入される内部が円筒形状であって、原料Ａに外部からの熱を伝える内壁面の伝熱面６を有するボイル乾燥槽２と、回転可能であり、上記ボイル乾燥槽２の内部に重力方向に沿うように配設された回転軸４に連結されている撹拌手段３を有するボイル乾燥機１と、上記ボイル乾燥機１と連結されていることにより、上記ボイル乾燥槽２から原料Ａが送られると共に、一端に配設された導入管４２と、他端に配設された導出管４３とを軸として回転可能とされている内部が円筒形状のロータリー熟成槽４１を有するロータリー熟成装置４０から成り、上記ボイル乾燥槽２内に投入された原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて、上記原料Ａの細胞組織が破壊されながら、上記伝熱面６に押し当てられて上記原料Ａ内の水分が蒸発され、嫌気性発酵と好気性発酵の双方が終えた状態にされ、上記細胞組織が破壊され、水分が蒸発された原料Ａは、上記ロータリー熟成槽４１内に送られ、上記ロータリー熟成槽４１が回転しつつ、菌が植付けられることにより熟成されて、肥料、飼料化されることを特徴とするボイル乾燥・熟成装置である。
【００１４】
本発明は、上記技術的手段より成り、ボイル乾燥機のボイル乾燥槽内に配設された撹拌手段により生ゴミ、汚泥の細胞組織を、強制的に破壊しながら、上記ボイル乾燥槽の内壁面の伝熱面に接触させることによって、上記生ゴミ、汚泥の含水率を下げることができるので、嫌気性発酵と好気性発酵の双方を終えた状態とし、上記生ゴミ、汚泥から悪臭を発生させることなく、熟成の段階へ移行することができ、短時間で上記生ゴミ、汚泥を肥料、飼料化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明のボイル乾燥・熟成装置Ｚを示す第１実施形態である。上記ボイル乾燥・熟成装置Ｚは、ボイル乾燥機１のみから構成されており、上記ボイル乾燥機１は、一端に原料Ａを貯蔵するための原料供給ホッパー６５が設けられており、他端には、上記ボイル乾燥機１により製造された肥料、飼料である製品Ｂを貯蔵するための製品ホッパー６７が設けられている。
【００１６】
そして、上記ボイル乾燥機１と原料供給ホッパー６５とは、導入管８を介して連結されており、上記導入管８の内部には図示せざる動力源により作動する導入スクリューコンベア９が設けられている。また、上記ボイル乾燥機１と製品ホッパー６７とは、導出管１０を介して連結されており、上記導出管１０の内部には、図示せざる動力源により作動する導出スクリューコンベア１１が設けられている。
【００１７】
そして、上記ボイル乾燥機１に着目すると、上記ボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２の外壁面には、ジャケット５が取り付けられている。上記ジャケット５の内部は、図示せざるボイラーから蒸気が送り込まれるようになっている。上記ボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２の内壁面は、上記ジャケット５に送り込まれた蒸気の熱を原料Ａに伝えるための伝熱面６となっている。
【００１８】
更に、上記ボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２の内部は、円筒形状に形成されている。また、上記ボイル乾燥槽２の内部には、重力方向に沿う方向に回転軸４が配設されており、上記回転軸４には、回転巻上羽根、螺旋回転羽根等の撹拌手段３が連結されている。また、上記回転軸４、及び上記撹拌手段３は、上記ボイル乾燥槽２の外部に設けられたモータ７により回転可能とされている。
【００１９】
また、上記ボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２には、廃蒸気冷却器７０が配設されている。上記廃蒸気冷却器７０は、上記ボイル乾燥槽２内で発生した廃蒸気を上記廃蒸気冷却器７０内に送り込み、冷却することにより、上記廃蒸気を凝縮液と微量な廃ガスとに分けるものである。
【００２０】
尚、上記原料Ａは、反転機６４により上記原料供給ホッパー６５の原料投入口６１に投入されるものである。そして、上記原料供給ホッパー６５には、破砕機６６が配設されており、上記反転機６４により上記原料投入口６１から投入された原料Ａを破砕して、上記原料供給ホッパー６５に貯蔵するものである。
【００２１】
次に、上記ボイル乾燥・熟成装置Ｚを用いて生ゴミをボイル乾燥・熟成する動作について説明する。まず、上記原料Ａである生ゴミを反転機６４により原料供給ホッパー６５の原料投入口６１から投入する。上記原料Ａは、上記原料投入口６１と原料供給ホッパー６５との間に設けられた破砕機６６により破砕されて上記原料供給ホッパー６５へ貯蔵される。そして、上記原料Ａは、上記原料供給ホッパー６５の底部に設けられた導入スクリューコンベア９により導入管８を通り、ボイル乾燥・熟成装置Ｚであるボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２内へ送られるものである。
【００２２】
そして、上記ボイル乾燥槽２内へ送られた原料Ａは、上記ボイル乾燥槽２内に配設された撹拌手段３により撹拌される。上記撹拌された原料Ａは、上記撹拌手段３により細胞組織が破壊されながら、上記ボイル乾燥槽２内の内壁面の伝熱面６に押し当てられることにより、熱が伝わり、上記原料Ａの水分が蒸発していくものである。即ち、上記原料Ａの含水率が下がるものである。このように、上記原料Ａの細胞組織を破壊しながら、原料Ａの含水率を下げることによって、従来の一次発酵と、二次発酵の両方を終えた状態にすることができる。従って、一次発酵により上記原料Ａである生ゴミから発生する悪臭を抑えることができる。
【００２３】
また、上記原料Ａが伝熱面６と接触することにより発生した廃蒸気は、上記ボイル乾燥槽２に設けられた廃蒸気冷却器７０に送られて冷却される。上記廃蒸気は冷却されることによりほとんどが凝縮液となり、廃ガスは微量なものである。
【００２４】
そして、この状態で、引き続き上記撹拌手段３により上記原料Ａを撹拌しながら、上記原料Ａである生ゴミに菌を植付けて熟成させる。これにより、上記原料Ａは、肥料、飼料である製品Ｂとして完成する。尚、上記菌は、空気中に存在する胞子や、イースト菌、納豆菌、ワイン酵母菌等自由に選定できる。また、肥料として使用する畑の土壌菌を使用すれば、新たな肥料の菌による植物生態系への影響がないものである。
【００２５】
そして、上記ボイル乾燥槽２内でボイル乾燥・熟成された上記製品Ｂは、導出スクリューコンベア１１により導出管１０を通って製品ホッパー６７へ送られる。その後、上記製品Ｂは、上記製品ホッパー６７の底部に設けられた導出スクリューコンベア６９により導出管６８を通って輸送車両等により運び出され、袋詰め等されて肥料、飼料として使用される。
【００２６】
続いて、図２は、本発明のボイル乾燥・熟成装置Ｚを示す第２実施形態である。ここで、本実施形態は、ボイル乾燥機１と製品ホッパー６７との間に空冷式冷却装置１２が配設されていること（従って、本実施形態の場合、ボイル乾燥・熟成装置Ｚは、ボイル乾燥機１と空冷式冷却装置１２からなる。）、及び、上記原料供給ホッパー６５に原料Ａを供給する手段がバケットコンベア６０であることを除くと、他の構成部分は上記第１実施形態と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００２７】
上記空冷式冷却装置１２は、上記空冷式冷却装置１２の冷却槽１３の一端に導入管１４が配設されていると共に、他端には導出管１６が配設されている。また、上記導入管１４は、上記ボイル乾燥機１の導出管１０に連結されている。そして、上記導入管１４の内部には、図示せざる動力源により作動する導入スクリューコンベア１５が設けられていると共に、上記導出管１６の内部には、図示せざる動力源により作動する導出スクリューコンベア１７が設けられている。また、上記バケットコンベア６０は、内部に図示せざるコンベアベルトと、複数のバケットが設けられている。そして、上記冷却槽１３の内部は、円筒形状に形成されている。また、上記冷却槽１３の内部には、重力方向に沿う方向に回転軸１９が配設されており、上記回転軸１９には、回転巻上羽根、螺旋回転羽根等の撹拌手段１８が連結されている。上記回転軸１９、及び上記撹拌手段１８は、上記冷却槽１３の外部に設けられたモータにより回転可能とされている。
【００２８】
次に、上記第２実施形態のボイル乾燥・熟成装置Ｚの動作について説明する。まず、原料Ａである生ゴミを上記バケットコンベア６０の原料投入口６１に投入する。そして、上記バケットコンベア６０内の図示せざるコンベアベルトに取り付けられた複数のバケットの各々が、上記原料Ａである生ゴミをすくい、原料供給ホッパー６５へ送るものである。そして、上記原料Ａは、上記原料供給ホッパー６５の底部に設けられた導入スクリューコンベア９により、導入管８を通ってボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２内へ送られる。
【００２９】
そして、上記ボイル乾燥槽２内へ送られた原料Ａは、上記ボイル乾燥槽２内に設けられた回転巻上羽根、螺旋回転羽根等の撹拌手段３により上記原料Ａの細胞組織が破壊される。更に、上記細胞組織が破壊された原料Ａは、上記ボイル乾燥槽２の内壁面の伝熱面６に押し当てられて、上記原料Ａの水分が蒸発するものである。即ち、上記原料Ａの含水率が下がるものである。このように、上記原料Ａの細胞組織を破壊しながら、上記原料Ａの含水率を下げることによって、従来の一次発酵と二次発酵の両方を終えた状態にすることができる。従って、上記原料Ａである生ゴミから発生する悪臭を抑えることができるものである。
【００３０】
また、上記原料Ａの蒸発した水分は、廃蒸気となって、上記ボイル乾燥槽２に設けられた廃蒸気冷却器７０に送られて冷却される。上記廃蒸気は、ほとんどが凝縮液となり、残りは微量の廃ガスである。
【００３１】
そして、上記原料Ａは、含水率が４０〜５０％となったところで、導出スクリューコンベア１１により、導出管１０を通って、空冷式冷却装置１２に配設された導入管１４を通り、図示せざる動力源により作動できる導入スクリューコンベア１５により上記空冷式冷却槽１２の冷却槽１３内へ送られる。
【００３２】
そして、上記冷却槽１３内へ送られた原料Ａは、回転巻上羽根、螺旋回転羽根等の撹拌手段１８により撹拌されることにより、上記冷却槽１３の内壁面や、上記冷却槽１３内の空気と接触しながら冷却される。この時、上記原料Ａは、冷却槽１３内で冷却されながら、菌を植付けることによって、熟成されるものである。これにより、上記原料Ａは、肥料、飼料として完成する。尚、上記菌は、上記第１実施形態と同様に、空気中の胞子や、イースト菌、納豆菌、ワイン酵母菌等自由に選定することができる。また、肥料として使用する畑の土壌菌を使用すれば、新たな肥料の菌による植物生態系への影響が無くなるものである。
【００３３】
また、上記冷却槽１３内の原料Ａは、冷却された際に蒸気を発生するものであるが、上記蒸気は、廃蒸気として、上記冷却槽１３に設けられた廃蒸気冷却器７０に送られて冷却される。上記廃蒸気は、ほとんどが凝縮液となり、廃ガスは微量なものである。
【００３４】
そして、上記冷却槽１３内で熟成された原料Ａは、肥料、飼料である製品Ｂとして、上記冷却槽１３に設けられた導出管１６を通って、製品ホッパー６７へ送られる。そして、上記製品Ｂは、上記製品ホッパー６７の底部に設けられた図示せざる動力源により作動する導出スクリューコンベア６９により導出管６８を通って外部へ運び出され、肥料、飼料として使用されるものである。
【００３５】
次に、図３は、本発明のボイル乾燥・熟成装置Ｚを示す第３実施形態である。ここで本実施形態は、ボイル乾燥機１と製品ホッパー６７との間に熟成装置２０を配設していること（従って、本実施形態の場合、ボイル乾燥・熟成装置Ｚは、ボイル乾燥機１と熟成装置２０からなる。）を除くと、他の構成部分は、上記第１実施形態と同一であるので、それらの説明は省略する。上記熟成装置２０の熟成槽２１は、内部が円筒形状に形成されていると共に、仕切り２５により複数の室３１に分かれている。そして、上記複数の室３１の各々は、上記熟成槽２１内で上下方向に多段とされている、望ましくは、４段から８段とされている。上記各室３１には、撹拌手段２２が配設されている。上記撹拌手段２２の各々は、上記熟成装置２０の熟成槽２１内に重力方向に沿うように配設された回転軸２３に連結されている。上記回転軸２３は、上記熟成槽２１の外部に設けられたモータ２４により回転可能とされている。また、上記仕切り２５の各々には、開口２５ａが形成されており、上記開口２５ａの各々の下部には、図示せざる動力源により作動するスクリューコンベア２６が配設されている。
【００３６】
上記熟成槽２１の外壁面には、上記各室３１ごとに、即ち各段ごとにジャケット３２が取り付けられている。上記ジャケット３２の各々の内部には、図示せざるボイラーから湯水が送り込まれるようになっていて、上記熟成槽２１の各室３１の内壁面に形成された伝熱面３３に熱を伝えるようになっていると共に、上記熟成槽２１の各室３１内の温度を所定温度に保持するようになっている。
【００３７】
そして、上記熟成槽２１の複数の室３１の内、最上段の室３１に着目すると、上記最上段の室３１には、導入管２７が配設されており、上記導入管２７の内部には、図示せざる動力源により作動する導入スクリューコンベア２８が設けられている。加えて、上記熟成槽２１の複数の室３１の内、最下段の室３１に着目すると、上記最下段の室３１には、導出管２９が配設されており、上記導出管２９の内部には、図示せざる動力源により作動する導出スクリューコンベア３０が設けられている。また、上記導入管２７は、上記ボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２に配設された導出管１０と連結されていると共に、上記導出管２９は、上記製品ホッパー６７に連結されている。
【００３８】
次に、上記第３実施形態のボイル乾燥・熟成装置Ｚの動作について説明する。まず、上記第１実施形態と同じように、原料供給ホッパー６５に原料Ａを投入する。そして、上記原料Ａは、上記原料供給ホッパー６５の底部に設けられた導入スクリューコンベア９により導入管８を通ってボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２内へ送られる。
【００３９】
そして、上記ボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２内へ送られた原料Ａは、回転巻上羽根、螺旋回転羽根等の撹拌手段３により撹拌されながら、上記原料Ａの細胞組織が破壊されながら、上記ボイル乾燥槽２の内壁面の伝熱面６に押し当てられて、上記原料Ａの水分が蒸発していく。即ち、上記原料Ａの含水率が下がるものである。このように、上記原料Ａの細胞組織を破壊しながら、上記原料Ａの含水率を下げることによって、従来の一次発酵と二次発酵の両方を終えた状態にすることができる。従って、一次発酵により上記原料Ａである生ゴミから発生する悪臭を抑えることができるものである。
【００４０】
上記原料Ａの含水率が、４０〜５０％となったところで、上記原料Ａを上記ボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２内から上記熟成装置２０へ送る。また、上記原料Ａは、上記ボイル乾燥槽２に配設された導出管１０内の導出スクリューコンベア１１により、上記導出管１０を通り、上記熟成装置２０に配設された導入管２７を通って、上記導入管２７内の導入スクリューコンベア２８により上記熟成装置２０の熟成槽２１の最上段の室３１内へ送られるものである。
【００４１】
上記熟成装置２０の熟成槽２１の最上段の室３１内へ送られた原料Ａは、上記撹拌手段２２により撹拌されながら、上記伝熱面３３に押し当てられ、所定の温度に強制的に温度調節されると共に、菌を植付けられて熟成されながら、上記仕切り２５の開口２５ａを通って順次各室３１へ送られて熟成されるものである。尚、上記菌は、空気中の胞子や、イースト菌、納豆菌、ワイン酵母菌等自由に選定することができる。また、肥料として使用する畑の土壌菌を使用すれば、新たな肥料の菌による植物生態系への影響がなくなるものである。
【００４２】
そして、最終的に上記熟成槽２１内の最下段の室３１に送られた原料Ａは、上記最下段の室３１に配設された導出管２９を通って製品ホッパー６７へ送られて、肥料、飼料である製品Ｂとなるものである。そして、上記製品Ｂは、上記製品ホッパー６７の底部に設けられた図示せざる動力源により作動するスクリューコンベア６９により導出管６８を通って輸送車両等により運び出され、袋詰め等されて肥料、飼料として使用されるものである。
【００４３】
更に、上記第３実施形態のボイル乾燥・熟成装置の具体的な実施例について説明する。上記ボイル乾燥槽２の外壁面に取り付けられたジャケット５内には、１．５ｋｇ／ｃｍ2 以上に加圧された蒸気を図示せざるボイラーから送り、上記ボイル乾燥槽２の内壁面の伝熱面６に熱を伝える。この時、上記ボイル乾燥槽２内の温度は、常圧（２０ｍｍＡｑ以下）であるため、約９５〜１００℃である。そして、上記ボイル乾燥槽２内へ原料Ａを送る。すると、上記原料Ａは、上記撹拌手段３により撹拌されて細胞組織が破壊されると共に、上記伝熱面６に押し当てられて、上記原料Ａの水分が蒸発していく。この時、上記原料Ａは、５〜１５ｍ／ｓの速さで上記伝熱面６に押し当てられる。これにより、上記原料Ａは、上記伝熱面６から熱を受けて１００〜１０５℃に達する。そして、上記原料Ａの含水率が４０〜５０％となった時点で、上記原料Ａを熟成装置２０の熟成槽２１内へ送る。尚、この時の上記ボイル乾燥槽２内の温度は、約６０〜７０℃であり、上記原料Ａの温度は７０〜８０℃である。
【００４４】
本実施例で使用した熟成装置２０は、熟成槽２１内が４つの室３１に分かれている。上記熟成槽２１の各室３１の外壁面に設けられたジャケット３２内の温水により、上記熟成槽２１の各室３１の内壁面の伝熱面３３の温度は、熟成槽２１の下段の室３１に行くに従って高くなるようにされていて、最上段の室３１では３０〜３５℃、２段目の室３１では３５〜４５℃、３段目の室３１では５０〜６０℃、そして最下段の室３１では５０〜７０℃に保持されるようになっている。また、上記熟成槽２１内の各室３１の撹拌手段２２は、モータ２４により５〜３０ｒ／ｍで回転している。そして、上記熟成槽２１の最上段の室３１へ送られた原料Ａは、上記撹拌手段２２により撹拌されることにより、伝熱面３３に押し当てられて、３０〜３５℃に強制的に温度調節させられる。この状態で上記原料Ａに酵母菌を植付けて繁殖させ、熟成させる。そして、上記最上段の室３１から２段目の室３１へ送られた原料Ａは、上記撹拌手段２２により撹拌されることにより、伝熱面３３に押し当てられて、３５〜４５℃に強制的に温度調節させられる。この状態で、上記原料Ａに納豆菌を植付ける。更に、上記２段目の室３１から３段目の室３１へ送られた原料Ａは、上記撹拌手段２２により撹拌されて伝熱面３３に押し当てられて、５０〜６０℃に強制的に温度調節させられる。この状態で、上記原料Ａに植付けられた納豆菌を繁殖させて、熟成させる。最後に、上記３段目の室３１から最下段の室３１へ送られた原料Ａは、撹拌手段２２により撹拌されて、伝熱面３３に押し当てられて、５０〜７０℃に強制的に温度調節されて乾燥されて、肥料、飼料等である製品Ｂとなる。また、上記熟成槽２１内の空気移動は、下段から上段に移動するようにさせる。これにより、上記納豆菌には、酸素を十分に与え、上記酵母菌には、上記納豆菌から発生する炭酸ガスを与えることにより、各菌の繁殖を助けることにしている。
【００４５】
次に、図４は、本発明のボイル乾燥・熟成装置Ｚを示す第４実施形態である。ここで本実施形態は、上記ボイル乾燥機１と、製品ホッパー６７との間にロータリー熟成装置４０が配設されていること（従って、本実施形態の場合、ボイル乾燥・熟成装置Ｚは、ボイル乾燥機１とロータリー熟成装置４０からなる。）を除くと、他の構成部分は、上記第１実施形態と同一であるので、それらの説明は省略する。上記ロータリー熟成装置４０は、ロータリー熟成槽４１の一端に導入管４２、他端に導出管４３が配設されている。上記導出管４３には、内部に図示せざる動力源により作動する導出スクリューコンベア４４が設けられている。そして、上記ロータリー熟成槽４１は、内部が円筒形状に形成されていると共に、上記導入管４２と導出管４３とを軸として回転可能とされている。また、上記ロータリー熟成槽４１は、図示せざる動力源により回転するものである。更に、上記ロータリー熟成槽４１は、上記導入管４２側が、上記導出管４３側よりも高い位置に位置するように配置されている。
【００４６】
そして、上記第４実施形態のボイル乾燥・熟成装置Ｚの動作について説明する。まず、上記第１実施形態と同じように、原料供給ホッパー６５に原料Ａを投入する。そして、上記原料Ａは、上記原料供給ホッパー６５の底部に設けられた導入スクリューコンベア９により導入管８を通ってボイル乾燥機１のボイル乾燥槽２へ送られる。そして、上記ボイル乾燥槽２内へ送られた原料Ａは、回転巻上羽根、螺旋回転羽根等の撹拌手段３により撹拌されながら、上記原料Ａの細胞組織が破壊されながら、上記ボイル乾燥槽２の内壁面の伝熱面６に押し当てられて、上記原料Ａの水分が蒸発していくものである。即ち、上記原料Ａの含水率が下がるものである。このように、上記原料Ａの細胞組織を破壊しながら、上記原料Ａの含水率を下げることによって、従来の一次発酵と二次発酵の両方を終えた状態にすることができる。従って、一次発酵により上記原料Ａである生ゴミから発生する悪臭を抑えることができるものである。
【００４７】
そして、上記ボイル乾燥槽２内の原料Ａの含水率が、４０〜５０％となったところで、上記原料Ａを上記ロータリー熟成装置４０のロータリー熟成槽４１内へ送るものである。より詳しくは、上記原料Ａは、上記ボイル乾燥槽２に配設された導出スクリューコンベア１１により導出管１０を通って上記導出管１０に連結された導入管４２を通って上記ロータリー熟成槽４１へ送られる。
【００４８】
そして、上記ロータリー熟成槽４１内へ送られた原料Ａは、上記ロータリー熟成槽４１が図示せざる動力源により回転する際に、上記ロータリー熟成槽４１内で菌を植付けられて熟成されるものである。また、上記ロータリー熟成槽４１は、上記導入管４２側が上記導出管４３側よりも高い位置に位置するように、即ち、斜めに配置されているので、上記ロータリー熟成槽４１内の原料Ａは、上記ロータリー熟成槽４１が回転しながら、熟成されつつ、徐々に上記導出管４３側に移動していくものである。尚、上記菌は、空気中の胞子や、イースト菌、納豆菌、ワイン酵母菌等自由に選定することができる。また、肥料として使用する畑の土壌菌を使用すれば、新たな肥料の菌による植物生態系への影響が無くなるものである。
【００４９】
そして、上記ロータリー熟成槽４１に配設された導出管４３側に位置する原料Ａは、その後、上記導出スクリューコンベア４４により、上記導出管４３内を通って、製品ホッパー６７へ送られて、肥料、飼料である製品Ｂとなる。そして、上記製品Ｂは、上記製品ホッパー６７の底部に設けられた図示せざる動力源により作動する導出スクリューコンベア６９により導出管６８を通って輸送車両等により運び出され、袋詰め等されて肥料、飼料として使用されるものである。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によると次の様な効果を奏する。
即ち、本発明のボイル乾燥・熟成装置によりボイル乾燥・熟成される生ゴミ、汚泥である原料は、従来行なわれていた一次発酵、二次発酵が短時間で行なわれるものであるので、上記生ゴミ、汚泥である原料は、一次発酵により発生する悪臭を放たないものである。加えて、上記ボイル乾燥・熟成装置は、一つ、または、二つの装置から成るものであるので、上記原料から肥料、飼料を製造する工数を少なくすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態のボイル乾燥・熟成装置を示す全体構成図である。
【図２】  本発明の第２実施形態のボイル乾燥・熟成装置を示す全体構成図である。
【図３】  本発明の第３実施形態のボイル乾燥・熟成装置を示す全体構成図である。
【図４】  本発明の第４実施形態のボイル乾燥・熟成装置を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１      ボイル乾燥機
２      ボイル乾燥槽
３      撹拌手段
４      回転軸
５      ジャケット
６      伝熱面
７      モータ
１２    空冷式冷却槽
１３    冷却槽
１８    撹拌手段
１９    回転軸
２０    熟成装置
２１    熟成槽
２２    撹拌手段
２３    回転軸
２４    モータ
２５    仕切り
２５ａ  開口
２６    スクリューコンベア
３１    室
３２    ジャケット
３３    伝熱面
４０    ロータリー熟成装置
４１    ロータリー熟成槽
６５    原料供給ホッパー
６７    製品ホッパー
７０    廃蒸気冷却器
Ａ      原料
Ｂ      製品
Ｚ      ボイル乾燥・熟成装置
【図１】
0004069232.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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