(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入口から回転ドラム内に供給された被処理物を、この回転ドラムの内周に具えたリフタによって切り返すことにより醗酵を促すとともに、前記リフタによって排出口に向けて移送し、この排出口から醗酵処理の施された被処理物を回転ドラム外に排出する装置において、前記回転ドラムの排出口部分には、排出側固定胴を外嵌め状態に接続するものであり、この排出側固定胴内に前記排出口から排出された被処理物の貯留スペースを形成し、更に前記排出側固定胴内における貯留スペースの直下からずれた個所に、前記貯留スペースと連通状態とした排出装置を具えることを特徴とする被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置。
【請求項２】
前記排出装置は、回転ドラムの下方に配したことを特徴とする請求項１記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置。
【請求項３】
前記回転ドラムと排出側固定胴との間にはラビリンスシールを形成し、更に前記回転ドラムと排出側固定胴との境界部にはシール部材を設けるものであり、このシール部材とラビリンスシールとの間には、この個所に入り込んだ被処理物を前記排出装置に導くための落込開口を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置。
【請求項４】
前記回転ドラムにおける排出口付近には堰板を設けたことを特徴とする請求項１、２または３記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置。
【請求項５】
前記貯留スペースにはブレーカを設けたことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は汚泥等を原材料としてコンポストを製造するために用いることが適切な装置に関するものであり、特に回転ドラムの排出口から排出されるコンポストを、外部へ円滑且つ継続的に移送することのできる被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
近時、一般家庭で生じる生ゴミや下水処理施設で生じる汚泥等に適宜の醗酵処理を施してこれらをコンポスト化し、堆肥として再利用することが広く行われている。そして大量の家庭ゴミや汚泥を効率的に醗酵処理する装置の一つのタイプとして回転ドラム型醗酵装置１′がある。この種の従来装置は図６に示すように、回転自在に横設された円筒状の回転ドラム２′の内周にリフタ２３′を具えて成り、このリフタ２３′により被処理物を攪拌分散するとともに、投入口４１′側から排出口２１′側に向けて移送する過程で醗酵処理を連続的に行うように構成されている。そして回転ドラム２′における排出口２１′から排出される醗酵処理のなされた被処理物（コンポストＣ）は、このものが自由落下する個所に配したスクリューコンベヤ等の排出装置７′によって外部に移送され、次工程において適宜袋詰め等がなされる。
【０００３】
ところで前記回転ドラム２′内への被処理物の投入は、主に日中に行われ、夜間には行われないような運転態様が採られることが多い。この場合、回転ドラム２′の回転状態（回転速度、回転継続時間等）が同じであっても、被処理物が投入されている日中と、投入されていない夜間とでは、排出口２１′から排出されるコンポストＣの量が変動することとなる。
【０００４】
また回転ドラム型醗酵装置１′を運転するにあたっては、被処理物を投入する際の回転ドラム２′の回転態様と、被処理物を攪拌分散させる際の回転ドラム２′の回転態様とは異なるものであり、まず被処理物の投入を行う際には一例として１ｒｐｍの回転速度で１分間継続する回転を１０分間隔で数時間にわたって行うように運転される。一方、被処理物を攪拌分散させる際には、一例として１ｒｐｍの回転速度で１分間継続する回転を１時間間隔で十数時間にわたって行うように運転される。
このように回転ドラム２′は間欠的に回転させられることが多く、排出口２１′からのコンポストＣの排出は、回転ドラム２′が回転している僅かな間に一挙に行われる。このため排出口２１′から排出されたコンポストＣを外部に移送するために設けた排出装置７′は、排出量のピーク値に見合った移送能力のものとする必要があった。
また運転態様によっては数時間にわたって回転ドラム２′の回転が行われないこともあり、この場合には排出口２１′からのコンポストＣの排出が長時間にわたって行われないため、搬送装置７′から次工程（袋詰め工程等）へのコンポストＣの供給も停止してしまう。
【０００５】
上述したように既存の回転ドラム型醗酵装置１′では、この装置からのコンポストＣの排出は定常的且つ定量的に行われないため、回転ドラム型醗酵装置１′以降のコンポストＣの製造ライン（機器）が必ずしも効率的に稼働しているとはいえなかった。
また既存の回転ドラム型醗酵装置１′においては、回転ドラム２′と排出側固定胴５′との隙間に微細なコンポストＣが入り込んでしまい、このものが付着、積層化して回転ドラム２′の回転及びコンポストＣの排出に支障をきたしてしまい、更にコンポストＣが装置外にこぼれ出して清潔感を損なう恐れもあった。
【０００６】
【開発を試みた技術的課題】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであって、被処理物の排出を定常的且つ定量的に行うことにより、回転ドラム型醗酵装置以降のコンポスト製造ラインを効率的に稼働することができ、更には回転ドラムの回転を安定させることのできる新規な被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置の開発を技術課題としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置は、投入口から回転ドラム内に供給された被処理物を、この回転ドラムの内周に具えたリフタによって切り返すことにより醗酵を促すとともに、前記リフタによって排出口に向けて移送し、この排出口から醗酵処理の施された被処理物を回転ドラム外に排出する装置において、前記回転ドラムの排出口部分には、排出側固定胴を外嵌め状態に接続するものであり、この排出側固定胴内に前記排出口から排出された被処理物の貯留スペースを形成し、更に前記排出側固定胴内における貯留スペースの直下からずれた個所に、前記貯留スペースと連通状態とした排出装置を具えることを特徴として成るものである。
この発明によれば、回転ドラムから排出されたコンポストを貯留スペースに蓄積することができるため、回転ドラムからのコンポストの排出が長時間行われない場合であっても、次工程へのコンポストの供給を継続することができる。
また貯留スペースに蓄積されたコンポストの荷重が排出装置に直にかからないため、排出装置を過負荷状態にしてしまうことがない。
【０００８】
また請求項２記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置は、前記要件に加え、前記排出装置は、回転ドラムの下方に配したことを特徴として成るものである。
この発明によれば、回転ドラム型醗酵装置の長さ寸法を増大させることなく、貯留スペースに蓄積されたコンポストの荷重が排出装置に直にかからないような構成とすることができる。
【０００９】
更にまた請求項３記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置は、前記要件に加え、前記回転ドラムと排出側固定胴との間にはラビリンスシールを形成し、更に前記回転ドラムと排出側固定胴との境界部にはシール部材を設けるものであり、このシール部材とラビリンスシールとの間には、この個所に入り込んだ被処理物を前記排出装置に導くための落込開口を形成したことを特徴として成るものである。
この発明によれば、ラビリンスシールに入り込んだ微細な被処理物を排出装置に導くため、このものが付着、積層化して回転ドラムの回転及びコンポストの排出に支障をきたしてしまうことを回避することができる。
【００１０】
更にまた請求項４記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置は、前記要件に加え、前記回転ドラムにおける排出口付近には堰板を設けたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、回転ドラム内に位置する被処理物の移動に伴い、貯留スペースに位置する被処理物にかかる圧力を緩和することができるため、排出装置に過負荷がかかってしまうことを回避することができる。
【００１１】
更にまた請求項５記載の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置は、前記要件に加え、前記貯留スペースにはブレーカを設けたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、排出装置にかかる貯留スペースに位置する被処理物の圧力を緩和することができる。
またブレーカによって被処理物を粉砕して排出装置による移送を円滑に行うことができる。
そしてこれら各請求項記載の要件を手段として前記課題の解決が図られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置について説明する。
図中符号１で示すものが回転ドラム型醗酵装置であり、このものは回転自在に横設される円筒状の回転ドラム２を投入側機枠Ｆ１、排出側機枠Ｆ２及び支持ローラＲによって支持するとともに、前記回転ドラム２を外筐体３内に収容して成るものである。
【００１３】
以下回転ドラム型醗酵装置１を構成する各部材について説明する。前記回転ドラム２は円筒状の部材であって、基台Ｂに具えた支持ローラＲに対して回転自在に載置される。また回転ドラム２の一端をテーパー状に形成した投入端２ａとするとともに他端を円筒から成る排出端２ｂとし、この排出端２ｂに排出側固定胴５を外嵌する。また前記投入端２ａには直筒部４を接続するとともに、この直筒部４の開口部を投入口４１とし、一方、排出端２ｂの開口部を排出口２１とする。また前記排出口２１には給気管２２が挿入されるものであり、更に排出側固定胴５の上部には給気口５１が形成される。
なお本明細書においては、回転ドラム型醗酵装置１の方向について、被処理物の一例である乾燥汚泥Ｄの進行方向すなわち回転ドラム２の排出口２１側を前方と定義し、その反対側すなわち投入口４１側を後方と定義する。
更に前記排出側固定胴５と、回転ドラム２との境界部は回転ドラム２が回転可能な状態で気密性が確保されるようにシーリングされるものであるが、この構造の詳細については後述する。
【００１４】
前記回転ドラム２の内面には、ルーバー状のリフタ２３を設けるものであり、回転ドラム２の長手方向において区分けしたブロック毎に形状及び数を異ならせて取り付けるものであるが、いずれのリフタ２３も、回転ドラム２の軸線に対して角度を持たせた状態で取り付けられる。
また回転ドラム２における排出口２１付近には堰板２５を設けるものであり、このものは、図２に示すように回転ドラム２の内側に嵌まり込むように形成した環状平板であり、支え板２５ａを用いて補強されている。
なお堰板２５の高さ寸法（内径と外径との差）については回転ドラム２の容量等に応じて適宜設定されるものであるが、この実施の形態では一例として回転ドラム２の直径の約１／３に設定した。また前記堰板２５は回転ドラム２の端面から幾分か入り込ませた個所に設けるようにしてもよい。
【００１５】
ここで前記回転ドラム２を回転駆動する構造について述べると、この構造は図１に示すように、回転ドラム２の中心よりもやや排出口２１側の外周面上に設けたスプロケット歯に対しチェーン２４を巻回し、駆動モータＭ１により回転ドラム２を回転駆動するように構成されるものである。
【００１６】
また前記投入側機枠Ｆ１上には、被処理物たる乾燥汚泥Ｄを回転ドラム２内に供給するための投入装置６を具えるものであり、この実施の形態では一例としてホッパ６０とスクリューコンベヤ６１とを組み合わせて成る投入装置６を、前記直筒部４に挿通状態に設置した。更に投入装置６の上部には排気口６２を形成した。
【００１７】
そして本発明の特徴的構成として、前記排出側固定胴５内に、回転ドラム２における排出口２１から排出されるコンポストＣの貯留スペース５０を形成するものである。更に排出側固定胴５内における貯留スペース５０の直下からずれた個所に排出装置７を具えるとともに、この排出装置７と前記貯留スペース５０とを連通状態とする。なお前記貯留スペース５０は、その領域が仕切板等によって物理的に明確に区画されるものではないが、排出側固定胴５内における回転ドラム２の前方且つ下方付近から排出装置７に至るまでの空間を指すものである。
この実施の形態では図２、図３に示すように回転ドラム２の下方に前記排出装置７を配するものであり、排出側固定胴５の側面に対して連通状態に設けたトラフ７０内に位置するスクリュー軸７１が、排出側固定胴５内において回転ドラム２の下方に位置するように構成した。なお前記スクリュー軸７１は、適宜ギヤやチェーン等を組み合わせることによりモータＭ２によって回転駆動されるものである。
【００１８】
ここで上述した排出側固定胴５と、回転ドラム２との境界部のシーリング構造について説明すると、この実施の形態では前記回転ドラム２と、排出側固定胴５との間にラビリンスシールを形成する。具体的には図２に示すように回転ドラム２の外周面に対してラビリンス板２６、２７を具え、また排出側固定胴５の内側にラビリンス板５２を具え、これら部材を互い違いの位置関係とすることにより、回転ドラム２と排出側固定胴５との境界部に屈曲した狭空間を形成するものである。
なお回転ドラム２と直筒部４との間にもラビリンスシールを形成するようにしてもよい。
【００１９】
また前記回転ドラム２と、直筒部４及び排出側固定胴５との境界部には図２に示すように、ゴムを塗布したガラス織布成形体等のシール部材５４を設けることにより更なる気密性の向上を図るものである。
そしてこのような構成を採ることにより、直筒部４及び排出側固定胴５と、回転ドラム２との境界部は回転ドラム２が回転可能な状態で気密性が確保されものである。
【００２０】
更にまた図２に示すように、排出側固定胴５の下部における前記シール部材５４と回転ドラム２の排出口２１とを結ぶ経路の途中には、この個所に入り込んだ被処理物（コンポストＣ）を前記排出装置７に導くための落込開口５３を形成するものであり、この実施の形態では、ラビリンス板５２を排出側固定胴５の後方端に対して前方側に離して配することにより、落込開口５３を形成した。
【００２１】
更にまた前記貯留スペース５０にはブレーカ８を設けるものであり、このものは図３に示すように、切割刃８１を適宜の間隔で回転軸８２に具えて成る。この実施の形態では、回転軸８２を前記排出装置７を駆動するモータＭ２によって回転駆動されるものとしたが、もちろん独立して回転駆動するように構成してもよい。
更にまた前記排出側固定胴５の下部には、ノズル５５を具えるものであり、このノズル５５には図示しないコンプレッサ等が接続される。
【００２２】
本発明の被処理物の排出効率を改善した回転ドラム型醗酵装置１は一例として上述したようにして構成されるものであり、以下この装置の作動態様について説明する。なおこの実施の形態では、し尿処理施設で生成される汚泥からコンポストＣを製造する方法を例に挙げて説明を行うものであり、し尿処理施設において生成される汚泥を適宜水分調整し、水分値が一例として５５．０％Ｗ．Ｂ．の乾燥汚泥Ｄを得る。
【００２３】
〔乾燥汚泥の投入時の運転〕
まず投入装置６によって乾燥汚泥Ｄを回転ドラム２内に投入する。このとき回転ドラム２を一例として０．５ｒｐｍの回転速度で１分間回転させるものであり、このような運転を１０分間隔で７時間行う。この結果、乾燥汚泥Ｄは、リフタ２３の作用によって切り返しがなされ、給気管２２及び給気口５１から回転ドラム２内に供給される空気と接触することにより醗酵が促進されながら排出口２１に向けて進行する。
【００２４】
〔醗酵促進時の運転〕
続いて乾燥汚泥Ｄの醗酵を促進する運転を行うものであり、回転ドラム２を一例として１ｒｐｍの回転速度で１分間回転させる運転を１時間おきに１７時間継続する。この結果、回転ドラム２内に滞留している乾燥汚泥Ｄはリフタ２３によって切り返しがなされるため、給気管２２及び給気口５１から回転ドラム２内に供給される空気と接触することにより醗酵が促進される。
【００２５】
以降上述した二種類の運転態様を交互に実施するものであり、やがて図４（ａ）に示すように排出口２１に到達した乾燥汚泥Ｄはこの時点で所望の醗酵状態のコンポストＣとなる。
ところでこの実施の形態では、回転ドラム２の回転は、乾燥汚泥Ｄ投入時の運転の際には０．５ｒｐｍの回転速度で１分間回転が継続され、一方、醗酵促進時の運転の際には１ｒｐｍの回転速度で１分間回転が継続される。そしてこのように回転ドラム２が回転しているときに、コンポストＣは図４（ｂ）に示すようにリフタ２３の作用により、堰板２５を乗り越えて貯留スペース５０に落とし込まれる。コンポストＣはその後、排出装置７に到達し、この装置によって外部に移送され、次工程において梱包等が行われる。
【００２６】
また本発明の回転ドラム型醗酵装置は、排出装置７の搬送能力を既存の装置よりも低く設定しており、このため排出装置７による外部へのコンポストＣの移送が行われている状態であっても、図４（ｃ）に示すように貯留スペース５０にはコンポストＣが徐々に蓄積されてゆくこととなる。このため回転ドラム２の回転が停止して、回転ドラム２からコンポストＣが排出されていない状態となっても、排出装置７からの次工程へのコンポストＣの供給を継続することができるものである。
そして図４（ｄ）に示すように、貯留スペース５０内のコンポストＣが無くなる前に回転ドラム２の回転を再開し、再び排出口２１から貯留スペース５０へのコンポストＣの排出を行うものである。従って貯留スペース５０内に蓄積されるコンポストＣが、過剰状態または反対に不足状態とならないように、貯留スペース５０の容量、排出装置７の移送能力並びに回転ドラム２の回転速度、回転時間及びインターバルの設定が適宜なされるものである。
【００２７】
また図４（ｃ）に示す状態において、貯留スペース５０に蓄積されたコンポストＣの荷重は、排出装置７に直にかからないため、スクリュー軸７１の回転及びコンポストＣの排出が円滑に行われる。更に回転ドラム２における排出口２１付近には堰板２５を設けてあるため、回転ドラム２内に位置するコンポストＣの移動に伴い、貯留スペース５０に位置するコンポストＣにかかる圧力を緩和することができるため、排出装置７に過負荷がかかってしまうことを回避することができる。
また同様に貯留スペース５０にはブレーカ８を設けてあるため、排出装置７にかかる貯留スペース５０に位置するコンポストＣの圧力を緩和することができるとともに、このブレーカ８によってコンポストＣを解砕して排出装置７による移送を円滑に行うことができる。
【００２８】
更にまたこの実施の形態では、ラビリンス板２６、２７、５２によって形成されたラビリンスシールの後方に落込開口５３を形成したため、図４（ｃ）に拡大して示すように前記ラビリンスシール内に入り込んだ微細なコンポストＰは、落込開口５３から排出装置７に向けて落下する。このため微細なコンポストＰが回転ドラム２と排出側固定胴５との間に付着、積層化して回転ドラム２の回転及びコンポストＣの排出に支障を来してしまうのを回避することができる。
【００２９】
また排出側固定胴５の下部に具えたノズル５５から熱風を噴出することにより、コンポストＣのブリッジを壊し、排出側固定胴５の内壁等に付着したコンポストＣを乾燥させて除去し易くすることができる。
【００３０】
【他の実施の形態】
本発明は上述した実施の形態を基本となる実施の形態とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて、以下に示すような実施の形態を採ることもできる。
まず上述した基本となる実施の形態では、排出装置７を回転ドラム２の下方に配したが、要は排出側固定胴５内における貯留スペース５０の直下からずれた個所に設置すればよいため、図５（ａ）に示すように貯留スペース５０の前方且つ下方に設置するような形態を採ることもできる。また図５（ｂ）に示すように、回転ドラム２の左右方向にずれた個所に排出装置７を設置するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、貯留スペース５０内にコンポストＣを蓄積することができるため、回転ドラム２の回転が間欠的に行われるような運転態様が採られた際に、回転ドラム２の回転が行われずコンポストＣが排出側固定胴５に供給されていないときにも、次工程へ途切れることなくコンポストＣを供給することができる。このため回転ドラム型醗酵装置１からのコンポストＣの排出を定常的且つ定量的に行うことが可能となり、回転ドラム型醗酵装置１以降のコンポスト製造ラインを停止させることなく連続的且つ効率的に稼働することができる。
更にまた従来の装置に比べて移送能力の低い排出装置７を用いるため、装置全体のコストダウンを図ることができる。
また排出装置７に蓄積されたコンポストＣの荷重が、搬送装置７におけるスクリュー軸７１に直にかからないため、この排出装置７によるコンポストＣの外部への搬送を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転ドラム型醗酵装置を示す側面図並びにａ−ａ断面図及びｂ−ｂ断面図である。
【図２】回転ドラムの排出口付近を破断して示す斜視図及び側面図である。
【図３】回転ドラム型醗酵装置を示す正面図及び排出装置を示す平面図である。
【図４】コンポストの排出の様子を段階的に示す排出口付近の縦断面図である。
【図５】排出装置の設置個所を異ならせた実施の形態を示す縦断側面図及び正面図である。
【図６】従来の装置におけるコンポストの排出の様子を示す排出口付近の縦断面図である。
【符号の説明】
１      回転ドラム型醗酵装置
２      回転ドラム
２ａ    投入端
２ｂ    排出端
２１    排出口
２２    給気管
２３    リフタ
２４    チェーン
２５    堰板
２５ａ  支え板
２６    ラビリンス板
２７    ラビリンス板
Ｍ１    駆動モータ
３      外筐体
４      直筒部
４１    投入口
５      排出側固定胴
５０    貯留スペース
５１    給気口
５２    ラビリンス板
５３    落込開口
５４    シール部材
５５    ノズル
６      投入装置
６０    ホッパ
６１    スクリューコンベヤ
６２    排気口
７      排出装置
７０    トラフ
７１    スクリュー軸
Ｍ２    モータ
８      ブレーカ
８１    切割刃
８２    回転軸
Ｂ      基台
Ｃ      コンポスト
Ｄ      乾燥汚泥
Ｆ１    投入側機枠
Ｆ２    排出側機枠
Ｒ      支持ローラ
【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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