JPH0124758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、汚泥や家畜糞等の有機質廃棄物、特
に家畜の敷わら、農林廃棄物、都市ごみ等の繊維
質に富んだ有機質廃棄物を好気的条件下で発酵さ
せて堆肥化する発酵装置に関するものである。

この種の堆肥化発酵装置は従来から各種の型式
のものが考えられているが、省スペースの観点か
ら近年竪型発酵槽を有する装置の需要が高まつて
きている。

かような竪型発酵槽においては、原料堆積高さ
を余り高くすると、堆積層底部の圧密化や好気的
発酵に必要な空気の供給不足等の好ましくない現
象が起る。そのため竪型発酵槽内の縦方向に複数
の棚段を配設し、各段ごとに堆積物を好気的発酵
せしめ、順次次段へ移送させる型式の多段式発酵
槽が提案されている。

多段式発酵槽の棚段構造についても種々の構造
が考えられているが、第１図および第２図に示し
たごとき多段構造が本願と同一出願人により提案
されている（特願昭58−22629）。すなわち、発酵
槽１内に配設する各棚段２ａ，２ｂ，２ｃを、発
酵槽壁体に回転自在に支承したつめ付回転棒３と
発酵槽壁体に固着した固定棒４とを交互に互いに
間隔を置いて水平並列させた構造としてある。前
記の固定棒４は中空管としてこの中空管に下方に
開口する空気送排気孔を複数個穿設してある。

また、多段に配設した棚段の最下段には、発酵
堆肥の切出し排出および排出阻止のための切出段
を設ける。そして、各棚段を形成するつめ付回転
棒３と固定棒４との間隔は、供給原料や槽内堆積
物を棚段に落下させたときは棚段によつて支持さ
れることなく実質的に切出段によつて支持されて
堆積し、発酵過程において各棚段上で堆積物のブ
リツジが形成されて各棚段ごとに堆積層が支持さ
れるような寸法としてある。

なお本明細書において「つめ」という用語は、
つめ状、板状、羽根状あるいは鋭角状の突起部を
総称する用語として使用している。

かような構造の先願発明の発酵装置によれば、
発酵開始段階、すなわち原料投入段階では、投入
された原料は各棚段のつめ付回転棒３と固定棒４
との間に十分な間隔がとつてあるため、棚段上に
は支持されず落下して、棚段に関係なく槽１内全
体に１つの堆積層が形成される。

この状態で好気的発酵が進行すると、堆積物の
分散が進んで萎凋現象が進み、水分の蒸発とあい
まつて堆積物が圧密化し、同時に堆積物はつめ付
回転棒３と固定棒４との間でブリツジを形成す
る。このブリツジは各棚段で支持されるため各棚
段ごとに堆積層が形成され、各棚段上の堆積層上
部には前述の圧密化によつて空隙が生じることに
なる。

最下段の切出段の堆積層を排出した後は、各棚
段のつめ付き回転棒３を回転させて各棚段上の堆
積層を順次槽内下方へ落下させ、さらに槽内上方
に新たな原料を投入することにより、再び棚段に
関係なく槽１内全体に１つの堆積層が形成される
のである。

しかしながらかような先願発明においては、棚
段上の堆積物を下方へ落下させるためにつめ付回
転棒３を回転させた場合でも、第３図に示したよ
うに固定棒４間に形成された堆積物層５のブリツ
ジを壊せないで、つめ付回転棒３近傍の堆積物の
みしかかき落せないという現象がしばしば認めら
れる。特に、家畜の敷わらのごとく繊維質に富ん
だ有機質廃棄物を原料として用いる場合には、固
定棒間にブリツジを形成しやすく、堆積物が落下
しにくい。

一方、棚段上の堆積物がブリツジを形成しても
回転棒を回転させれば確実にブリツジが壊されて
下方へ落下しうるようにするためには、同一棚段
における各回転棒および固定棒の間隔をできるだ
け広げればよいが、この場合には回転棒を停止し
て棚段上に新たな堆積層を形成させる際に各棒の
広い間隙からそのまま落下して堆積層を形成しに
くくなる。

そこで本発明は、発酵過程で新たな堆積層を棚
段上に形成させる際には棚段を構成する各棒の間
隙から堆積物が落下しにくい棒間隔を維持し、し
かもつめ付回転棒を回転させて棚段上の堆積物を
下方へ落下させる際には確実に堆積物を落下させ
ることができるような棚段構造を有する多段竪型
発酵装置を提供することを目的としてなされたも
のである。

本発明によれば、上記の目的を達成するため
に、先願発明における発酵槽内に配設する各棚段
のつめ付き回転棒と固定棒の配列を、つめ付き回
転棒が固定棒よりもわずかに上方へくるように配
置した構造とする。

以下に、好ましい実施例を示す添付図面を参照
して本発明を詳述する。

第４図は本発明による発酵装置の１つの実施例
を示しており、先願発明の装置を示す第２図に対
応する断面図である。第４図においては、第２図
のごとき竪型発酵槽の１つのユニツトを横方向に
複数個並べて槽容量を大きくした装置を示してあ
るが、本発明においても第２図のごとく１つのユ
ニツトとして使用できることは勿論である。

第４図に例示した発酵装置は、上面および底面
が開放した横断面矩形状の槽体１１を有し、槽体
１１内部は棚段１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより縦
方向に適宜間隔で多段に仕切られ、各棚段上に発
酵物堆積層１５ａ，１５ｂ，１５ｃを支持できる
ようになつている。

各棚段１２ａ，１２ｂ，１２ｃは第５図に示す
ように、複数本の回転棒１３と複数本の固定棒１
４とを交互に互いに平行に間隔を置いて配列した
構造を有している。回転棒１３の各々はその外周
面から放射方向に突出する複数のつめ１６を備
え、槽体１１の壁に軸受１７を介して回転自在に
支承されているとともに、図示しない駆動手段に
よつて回転・静止ができるようになつている。一
方、各固定棒１４は槽体１１の壁に溶接等で固着
されている。固定棒１４は第６図に示すように中
空管からなり、棚段の下方に向けて空気を供給ま
たは排気するための送排気孔１８が中空管長手方
向に複数固穿設されている。棚段の固定棒１４の
中空部は、第５図に示すように配管系１９を介し
てブロワーまたはポンプ２０と連通している。

発酵装置の底部には、シユート壁２１およびダ
ンパー２２を配設して、ダンパーは適時開閉でき
るようになつている。

以上の構造は先願発明と実質的に同じである
が、本発明の先願発明と異なる点は、先願発明に
おいては棚段を構成するつめ付回転棒と固定棒と
が水平配列されているのに対し、本発明ではつめ
付回転棒１３が固定棒１４よりもわずかに上方に
くるように配列されている点である。

つめ付回転棒と固定棒のかような配列によつ
て、第７図からわかるように、固定棒１４より高
い位置に設けられたつめ付回転棒１３の回転に伴
つて堆積層１５のかなり上部までかき落すことが
でき、従つて隣り合う固定棒間に形成されたブリ
ツジが壊されるため、この棚段上の堆積層１５を
下段へ確実に落下させることができることにな
る。

上述のようにそれぞれ構成された棚段１２ａ，
１２ｂ，１２ｃで槽内を仕切る際の段数および各
棚間隔は、処理原料の量や物性、槽の形状、発酵
条件によつて適宜決定すればよい。また各棚段を
構成する回転棒と固定棒の間隔も、処理原料の種
類や物性等によつて好適な間隔を決めることがで
きる。例えば家畜の敷わらや農林廃棄物のごとく
繊維質に富んだ有機質廃棄物を原料として用いる
場合には、発酵過程で棚段上の堆積層がブリツジ
を形成しやすいため、回転棒と固定棒との間を60
〜100cmの間隔をもたせても、ブリツジを形成し
た堆積層を支持することができ、回転棒は固定棒
より30〜50cm程度上方に位置させればよい。

最下段の棚段１２ｃの下方にシユート壁２１お
よびダンパー２２を配設することもできるが、第
４図の実施例におけるように、棚段１２ｃとシユ
ート壁２１との間に切出段１２ｄを設けてある。
この切出段１２ｄは、特に発酵堆肥を最下段から
切出して排出させ、かつ必要に応じて排出を停止
するための機能を具備したものであり、第４図の
例では羽根付回転棒すなわち切出パドル２３の複
数本を比較的間隔を狭くして互いに平行かつ水平
に並列させた構造を有している。これらの切出パ
ドル２３の静止状態では発酵堆肥の排出落下を阻
止し、回転させることによつて切出排出がなされ
る。

かような構造の本発明装置の作動を次に説明す
る。槽体１１内に原料が全く仕込まれていない状
態から始動させる場合には、切断、異物除去、水
分調整等の前処理をされた原料をバケツトコンベ
ヤ、トリツパーコンベヤ（図示せず）等で運搬
し、槽体１１の上面開放部から槽内へ均平に投入
する。投入原料は各棚段１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
の回転棒１３と固定棒１４との間を通つて切出段
１２ｄまで落下するが、最上段１２ａの上方まで
原料が堆積されるまで原料を投入する。従つて投
入原料は、切出段１２ｄの上から最上段１２ａの
上方まで、棚段に関係なく１つの層として堆積さ
れる。この状態で、各棚段の中空固定棒１４と送
排気孔１８を通じて発酵に必要な空気を各段から
供給し、あるいは排気して、各棚段上の原料堆積
物を好気的発酵させる。発酵がある程度進むと、
投入原料の分解が進んで萎凋現象が進み、原料中
の水分の蒸発とあいまつてこの堆積物が圧密化
し、同時に堆積物はつめ付き回転棒１３と固定棒
１４との間でブリツジを形成するようになる。こ
の段階で初めて各棚段１２ａ，１２ｂ，１２ｃご
とに堆積層が形成され、各堆積層１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄの上方には堆積物の堆肥化そ
れに伴う圧密化が進行するにつれて上段との間に
空隙が生じ、第４図に示すような状態となる。こ
の状態でさらに発酵が進んだら、槽底部のダンパ
ー２２を開として切出段１２ｄの切出パドル２３
を回転させ、切出段１２ｄ上の堆積層１５ｄを落
下させたのち、その回転を止める。次いで、ダン
パー２２を閉として棚段１２ｃのつめ付回転棒１
３を回転させて棚段１２ｃ上の堆積層１５ｃのブ
リツジを壊し、堆積層１５ｃを切出段１２ｄ上に
落下させて新たな堆積層１５ｄを形成させたのち
その回転を止める。次いで、棚段１２ｂのつめ付
回転棒１３を回転させて棚段１２ｂ上の堆積層１
５ｂを落下させると、この落下物は棚段１２ｃの
つめ付き回転棒１３と固定棒１４との間隔からさ
らに下方へ落下して、切出段１２ｄ上の堆積層１
５ｄの上に堆積される。棚段１２ｂのつめ付き回
転棒１３の回転を止めた後、棚段１２ａのつめ付
き回転棒１３を回転させて同様に棚段１２ａ上の
堆積層１５ａを落下させた後その回転を止める。
このようにして槽体１１内上方に形成された空間
には槽体１１上面開放部から新たな原料を投入し
て、再び最上段１２ａの上方まで堆積させる。従
つて堆積物は切出段１２ｄの上から最上段１２ａ
の上方まで１つの層を形成する状態となる。この
状態で各棚段の中空固定棒１４と送排気孔１８を
通じて空気を各段から供給しあるいは排気して堆
積物を好気的発酵させることにより、各棚段ごと
に前述したと同様に堆積層が形成されることにな
る。

このような操作を繰返す間に、装置内の発酵状
態は定常状態となり、最上段から順次下段へ堆積
物が移行されるにつれて、堆肥化程度が進んでい
くことになり、最下段の切出段からは完熟堆肥を
排出させることができる。排出させた完熟堆肥は
ダンプカーまたはコンベヤ（図示せず）等で運搬
する。

好気的発酵に必要な空気の供給および排気は、
各棚段を構成する中空固定棒１４の孔１８を利用
して各段毎に行なうことができるから、各段での
最適発酵条件を与えるように、各段での送排気量
や供給空気の温度、湿度等を各段毎に独立して制
御することができる。また、例えば棚段１２ｂ，
１２ｃから送気し、最上段１２ａの中空固定棒の
孔から排気するように空気を循環させれば、悪臭
を含む循環空気の槽頂部からの実質的放散はな
く、一方槽底部は最下段の切出段１２ｄ上の堆積
層１５ｄによつてある程度封閉されることになる
から、悪臭拡散防止のために発酵槽を必ずしも密
閉型としなくてもよいという利点もある。

さらに本発明においては、回転棒１３を固定棒
１４よりも上方に配列させたため、第７図からわ
かるように、棚段上の堆積物層下面が波形となつ
て堆積物と空気との接触面積を大きくすることが
でき、その結果有効な好気的発酵がなされること
になる。

なお、中空固定棒１４からの排気は、40〜60℃
程度の蒸気として槽外に取出せるため、これを熱
交換器（図示せず）に通して新鮮な供給用空気の
加温に用いたり、暖房用熱源として回収し有効利
用することも可能である。

また、槽内に供給した空気の排気に際しては、
中空固定棒１４の孔１８を通じて行なわなくて
も、必要に応じて槽体１を貫通して配設した排気
口（図示せず）により行なつてもよい。

以上の説明からわかるように、本発明の多段式
竪型発酵装置においては、発酵槽内に配設する各
棚段を、つめ付回転棒と固定棒とを交互に互いに
平行に間隔を置いて並列させ、しかもつめ付回転
棒が固定棒よりも上方にくるように配置させた構
造としたため、回転棒と固定棒を同じレベルで水
平配列した場合と比較して、棚段上の堆積物を下
方へ確実に落下させることができる。また、棚段
上の堆積物層下面が波形となつて堆積物と空気と
の接触面積を大きくすることができるから、有効
な好気的発酵がなされるという利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は先願発明装置を示す正面断面図、第２
図は第１図−線に沿う断面図、第３図は先願
発明装置におけるつめ付回転棒による堆積物かき
落し状態を示す説明図、第４図は本発明装置の一
実施例を示す断面図、第５図は第４図−線に
沿う断面部分拡大図、第６図は固定棒の断面図、
および第７図は本発明装置におけるつめ付回転棒
による堆積物かき落し状態を示す説明図である。 １１……槽体、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ……棚
段、１２ｄ……切出し段、１３……つめ付回転
棒、１４……固定棒、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，
１５ｄ……堆積層、１６……つめ、１８……送排
気孔、２２……ダンパー、２３……羽根付回転
棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機質廃棄物からなる原料を上部から供給し
   て堆積層となし、これを好気的発酵させたのち、
   下部から発酵堆肥として排出する竪型発酵装置で
   あつて、回転自在に支承したつめ付回転棒と固定
   棒とを交互に互いに間隔を置いて並列させてなる
   棚段を発酵槽の縦方向に多段に配設し、前記各固
   定棒を中空管として該中空管に下方に開口する空
   気送排気孔を複数個穿設し、多段に配設した棚段
   の最下段には発酵堆肥の切出し排出および排出阻
   止のための切出段を設け、前記各棚段のつめ付き
   回転棒と固定棒との間隔は、供給原料や槽内堆積
   物を前記棚段に落下させたときは前記棚段によつ
   て支持されることなく実質的に前記切出段によつ
   て支持されて堆積し、発酵過程において前記各棚
   段上で堆積物のブリツジが形成されて各棚段ごと
   に堆積層が支持される寸法とした多段式竪型発酵
   装置において、前記各棚段のつめ付き回転棒が固
   定棒よりもわずかに上方にくるように配置したこ
   とを特徴とする多段式竪型発酵装置。 ２ 前記有機質廃棄物として繊維質に富んだ有機
   質廃棄物を発酵させる場合に、つめ付き回転棒と
   固定棒との前記間隔を60〜100cmとし、かつ前記
   回転棒は前記固定棒より30〜50cm上方に位置させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   装置。