JPH11128995A - 菌混合浄化装置及び菌混合浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 汚泥を浄化すると共に、堆肥化してその有効
利用を図り、また一連の汚泥処理を効率良く簡易かつ迅
速に行うことを可能にする。 【解決手段】 混合ドラム１０を回転支持装置３１にて
回転自在に支持し、ドラムの両側面に取付けた側面板１
２は押圧機構１３により押圧されて非回転状に支持され
てなり、ドラムの筒の外周壁部１１ａに突出状の汚泥の
入出開口１８を形成して汚泥を投入するようにし、ドラ
ム内に備えられた粉砕混合機構２０は回転駆動軸２２と
回転羽２３と駆動装置２４とから構成され、ドラムの一
定方向の回転により掬上げフィン１５に掬上げられた汚
泥を回転羽にて細かく粉砕して菌を混合自在とし、側面
板に空気供給口１６を設けて混合ドラム内に空気を混入
し、側面板１２に空気抜口１７を設けて発酵処理で発生
した蒸気や臭気を排出自在としている。

Description

【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（本明細書中
において、し尿・生ゴミ・工場から排出される肉片等の
一般廃棄物及び汚泥・畜糞等の産業廃棄物を総称して
「汚泥」と呼ぶ）を菌の作用により発酵させて浄化処理
するための汚泥処理システムにおける菌混合浄化装置及
び菌混合浄化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より汚泥を処理することが行われて
いる。この処理を大別すると、汚泥を微生物の分解力を
用いて浄化する「浄化処理」と、海洋に投棄する「海洋
投棄」とがある。

【０００３】このうち浄化処理としては、自然中の微生
物を利用した浄化処理と、意図的に加えた微生物を利用
した浄化処理とが提案されている。自然中の微生物を利
用する処理の例としては、汚泥を地中に埋めて微生物に
よる自然発酵・分解にて浄化するものが挙げられる。

【０００４】また意図的に加えた微生物を利用する処理
としては、好熱菌を利用した方法が提案されている。好
熱菌は通常の常温性微生物が増殖する温度範囲よりも高
い温度で増殖するものであり、単に有機物を分解するだ
けでなく、汚泥中の病原菌や有害な寄生虫卵を高温に曝
すことによって不活化することができるものである。具
体的な処理の過程としては、汚泥中に生息する様々な微
生物のうち比較的低温で増殖するバクテリア、真菌及び
放線菌等の細菌によって発酵が開始され、これらは堆肥
化過程進行に伴い急激に増殖し、これと同時に有機物の
分解熱によって温度が３０〜６０℃まで上昇する。この
とき温度に弱い酵母、カビ及び硝酸菌等は死滅する。温
度が上昇すると意図的に加えた好熱菌が増殖しはじめ、
さらに発酵熱が高まり、病原細菌、病虫卵、有害昆虫
卵、ウイルス、雑草種子等の大部分が不活化され、人畜
に無害なものになる。ここでの好熱菌として、通常の好
熱菌のみならず、バイオコロニー、バイオヒート（共に
バイオスペシャル社製）といった特に高温性な好熱菌を
も使用することにより、１２０℃前後の高温まで上昇さ
せて発酵させることが可能となる。このように好熱菌を
使用することでより高温での発酵処理が可能となり、し
たがって自然発酵に比べ処理時間を著しく短縮すること
ができ、また汚泥の浄化・安定化をより一層高めること
ができるといったメリットがある。

【０００５】また、上記細菌として光栄養細菌を利用し
た方法もある。具体的には、細菌として光栄養細菌を担
体に固定させたものを対象物に添加したり（特開平５−
１１１６９４号）、当該細菌を担体に固定させたものを
パイプ状の処理管装置の内部に混入させて、対象物を処
理する装置（特開平８−２２４５９２号）等が挙げられ
る。ここで「光栄養細菌」とは、一般に光合成細菌（Ph
otosynthetic bacteria ）と呼ばれている細菌のことを
いい、「Bergey's Manual of Determinative Bacteriol
ogy 8th edition （1974）」で確立された分類に従い、
光栄養細菌（Phototrophic bacteria ）として開示され
るものを意味する。具体的には、特に限定はなく、ロド
スピリラム属、ロドシュードモナス属、及びロドミクロ
ビウム属を含むロドスピリ・ラーシエ科；クロマチウム
属等を含むクロマティ・アーシエ科；クロロビウム属等
を含むクロロビ・アーシエ科のうちを単独で又は２種以
上混合して用いることができる。

【０００６】なお上記光栄養細菌のみでは処理槽内で捕
食菌により捕食され、処理効率を所定のものに維持する
ためには、処理中に光栄養細菌の補充が必要となり不便
であるので、好ましい態様として、上記光栄養細菌をそ
の内部に固定するための「担体」を、該光栄養細菌に対
し、所定割合で添加して用いることができる。このよう
な「担体」としては、光栄養細菌の固定率が高いという
点より、多孔質粒子が好ましく、より具体的には、パー
ライト、バーミキュライト、珪藻土、活性炭、多孔質セ
ラミックス等が好ましく、上記多孔質粒子の他、内部に
固定化光栄養細菌を含む担体を充填したポリビニル製の
チューブや、アルギン酸ナトリウム及び／又はアルギン
酸カルシウム等の含水ゲル状担体をも好ましい担体とし
て用いることが可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の浄
化処理のうち、自然中の微生物を利用する処理にあって
は浄化されるまで長期間を要し、また発酵臭も強い。さ
らに現代の都市型住宅では土に乏しいという実情もあ
る。生ゴミ以外のし尿や畜糞の浄化処理効率については
未だ十分でない。さらに、意図的に加えた微生物を利用
する処理は上記問題がなく新しい浄化処理方法として有
望視されているが、上述したようにその基本的な原理は
確立されているものの、該処理を効率良く簡易かつ迅速
に行うためのシステム及び装置は未だ提案されておら
ず、実用化には至っていない。特に、企業や自治体レベ
ルの大規模な処理だけでなく、比較的小規模な処理装置
の実用化も望まれている。また海洋投棄による処理にお
いては、該海洋投棄が近々全面禁止になることが決定し
ており、該処理に変わる処理方法の確立が強く要望され
ている。

【０００８】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
なされたもので、し尿、畜糞、生ゴミ等の廃棄物からな
る汚泥を浄化すると共に、堆肥化してその有効利用を図
り、また一連の処理を効率良く簡易かつ迅速に行うこと
ができる菌混合浄化装置及び菌混合浄化方法を提供する
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ため
請求項１記載の本発明は、汚泥を投入して粉砕し菌を混
合するための筒状の混合ドラムを回転支持装置にて回転
自在に支持してなり、この混合ドラムの両側面には側面
板を面接触状に取付けると共に、この側面板は支持機構
により混合ドラムの側面に非回転状に支持されてなり、
上記混合ドラムの筒の外周壁部側に入出開口を設けて汚
泥を取入れ又は取出し自在とし、上記混合ドラムの内周
壁部には掬上げフィンを設けてあって混合ドラムの回転
によって汚泥を上方に掬上げ自在としてなり、上記混合
ドラムは上記投入された汚泥を均一に粉砕して上記菌と
均一に混合させることにより均一な発酵を促進させるた
めの粉砕混合機構を備えるもので、この粉砕混合機構は
側面板を介在して回転自在に軸支された回転駆動軸と、
この回転駆動軸に取付けられた回転羽と、回転駆動軸を
回転させる駆動装置とから構成され、上記掬上げフィン
によって上部に掬上げられた汚泥を上記回転羽にて細か
く粉砕して菌を混合自在としてなることを特徴として構
成される。

【００１０】また請求項２記載の本発明は、上記請求項
１記載の発明において、上記混合ドラムを上記入出開口
の開口部分が上方に移動する方向で回転させて汚泥を菌
混合処理し、上記混合ドラム内で菌混合処理し又は発酵
処理した内容物を上記混合時の回転に対して逆方向に上
記混合ドラムを回転させることにより上記入出開口から
外部へ適量にて取出自在とすることを特徴として構成さ
れる。

【００１１】また請求項３記載の本発明は、上記請求項
１又は２記載の発明において、上記回転羽を取付けた回
転駆動軸は混合ドラムの回転中心の上部側方である回転
上り側位置であって上記掬上げられた汚泥が落下される
位置に偏心させて取付けてあることを特徴として構成さ
れる。

【００１２】また請求項４記載の本発明は、上記請求項
１乃至３記載の発明において、上記側面板に空気供給口
を設けて上記混合ドラム内に空気を混入自在とすると共
に、上記側面板に空気抜口を設けることにより上記菌混
合処理した汚泥を混合ドラム内にて発酵処理させる際に
発生する蒸気や臭気を上記空気抜口から外部に排出自在
とすることを特徴として構成される。

【００１３】また請求項５記載の本発明は、上記請求項
１乃至３記載の発明において、上記側面板に空気供給口
及び空気抜口を設けると共に、該空気抜口から外部へ排
出された蒸気又は該蒸気を凝縮させた水を再度上記空気
供給口へ導くための配管を備え、該配管の途中に上記蒸
気を凝縮させるための凝縮機を備えてなることを特徴と
して構成される。

【００１４】また請求項６記載の本発明は、上記請求項
４又は５記載の発明において、上記混合ドラム内に送風
機構を備え、該送風機構が多数の送風板と該送風板を軸
支する一対の支軸管とから構成され、該支軸管には上記
空気供給口が上記側面板を介在して連通状に結合され、
上記送風板の内部には支軸管に連通状に継合させた多数
の細管を形成させ、上記空気供給口、支軸管及び細管を
通じて混合ドラム内に送風自在としてなることを特徴と
して構成される。

【００１５】また請求項７記載の本発明は、上記請求項
１乃至６記載の発明において、上記混合ドラムの周壁が
外周壁部と内周壁部との二重壁にて形成されており、該
二重壁の間に温湯を循環させるための昇温用配管を備え
てなることを特徴として構成される。

【００１６】また請求項８記載の本発明は、汚泥を投入
して粉砕し菌を混合するための筒状の混合ドラムを回転
支持装置にて回転自在に支持し、この混合ドラムの両側
面に側面板を面接触状に取付け、この側面板を支持機構
により混合ドラムの側面に非回転状に支持し、上記混合
ドラムの筒の外周壁部側に入出開口を設けると共に、そ
の内周壁部に掬上げフィンを設け、上記混合ドラムに粉
砕混合機構を備え、この粉砕混合機構が側面板を介在し
て回転自在に軸支された回転駆動軸と、この回転駆動軸
に取付けられた回転羽と、回転駆動軸を回転させる駆動
装置とから構成され、上記入出開口から混合ドラムに汚
泥を取入れ、上記混合ドラムを上記入出開口の開口部分
が上方に移動する方向で所定時間回転させて汚泥を菌と
混合して処理し、上記菌混合処理した菌混合汚泥を所定
時間静止状態を保持して発酵処理し、次いで、上記混合
時の回転に対して逆方向に上記混合ドラムを回転させる
ことにより上記発酵処理した発酵処理済内容物を上記入
出開口から外部へ適量にて取出すことを特徴として構成
される。

【００１７】また請求項９記載の本発明は、上記請求項
８記載の発明において、上記静止状態を所定時間保持し
て発酵処理をした後、上記混合ドラムの回転による菌混
合処理を再度行い、次いで静止状態を所定時間保持して
発酵処理を繰返すことを特徴として構成される。

【００１８】また請求項１０記載の本発明は、汚泥を投
入して粉砕し菌を混合するための筒状の混合ドラムを回
転支持装置にて回転自在に支持し、この混合ドラムの両
側面に側面板を面接触状に取付け、この側面板を支持機
構により混合ドラムの側面に非回転状に支持し、上記混
合ドラムの筒の外周壁部側に入出開口を設けると共に、
その内周壁部に掬上げフィンを設け、上記混合ドラムに
粉砕混合機構を備え、この粉砕混合機構が側面板を介在
して回転自在に軸支された回転駆動軸と、この回転駆動
軸に取付けられた回転羽と、回転駆動軸を回転させる駆
動装置とから構成され、上記入出開口から混合ドラムに
汚泥を取入れ、上記混合ドラムを上記入出開口の開口部
分が上方に移動する方向で所定時間回転させて汚泥を菌
と混合して処理し、かつ上記菌混合処理した菌混合汚泥
を上記混合ドラムを回転させながら発酵処理し、次い
で、上記混合時の回転に対して逆方向に上記混合ドラム
を回転させることにより上記発酵処理した発酵処理済内
容物を上記入出開口から外部へ適量にて取出すことを特
徴として構成される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
沿って詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例の外
周壁部方向から見た縦断面図、図２はその側面板方向か
ら見た縦断面図、図３はその側面板方向から見た側面図
をそれぞれ示している。また、図４は本発明の第２実施
例の側面板方向から見た縦断面図を示している。さら
に、図５は本発明の第３実施例の斜視図、図６はその側
面板方向から見た縦断面図をそれぞれ示している。

【００２０】まず、本発明の菌混合浄化装置として、図
１乃至３に示す第１実施例について説明する。すなわ
ち、本発明の第１実施例は、基本的に混合ドラム１０を
基台３０上に回転支持装置３１を介して回転自在に支持
してなるもので、この混合ドラム１０は直径約２ｍ程度
の円筒状に形成されると共に、回転支持装置３１によっ
て低速回転させるものである。上記混合ドラム１０の両
側面には側面板１２、１２を面接触状に取付ける。この
側面板１２、１２は回転駆動軸２２を介して支持アーム
２１、２１により支持されていると共に、支持機構とし
て上記支持アーム２１、２１に設けた押圧機構１３、１
３により常時一定の圧力で混合ドラム１０の側面に押圧
されて非回転状に支持されてなる。上記支持アーム２
１、２１は混合ドラム１０の両側面外側において門型状
に立設される。なお、上記支持機構は押圧機構１３、１
３に限定されず、混合ドラム１０の内部から側面板１
２、１２を吸引する等の他の方法によって支持するよう
にしてもよい。

【００２１】上記側面板１２と混合ドラム１０の側面間
には、パッキング材１４が介在されている。また、上記
混合ドラム１０の筒の周壁は外周壁部１１ａと内周壁部
１１ｂとの二重壁にて形成されており、内部の断熱性、
保温性を良好にしている。上記二重壁の間に温湯を循環
させるための昇温用の配管を通したり、また断熱材を詰
める等により断熱性、保温性をいっそう良好にさせても
よい。なお、上記混合ドラム１０の筒の周壁は必ずしも
二重壁にする必要はなく、一重壁であってもよく、その
場合には混合ドラム内部の断熱性、保温性を保持するた
めに該壁の外側に断熱フィルム等の断熱材を巻き付ける
ようにしてもよい。

【００２２】上記外周壁部１１ａ側には汚泥を取入れ又
は取出す入出開口１８を形成してなる。該入出開口１８
はその下面を上記外周壁部１１ａ下面と一体的に連続し
てなり、後述する駆動ローラ３２、３２の間に位置して
混合ドラム１０の長手方向に略幅広形状に形成されてな
る。この入出開口１８には混合ドラム１０内の蒸気や臭
気を外部に排出しないようその開口部分に入出弁１９ａ
が設けられている。

【００２３】上記混合ドラム１０の内周壁部１１ｂに
は、その長手方向に長尺の薄板片からなる多数の掬上げ
フィン１５、１５を設けており、回転上り側位置にて汚
泥を掬上げるように上記内周壁部１１ｂに対してそれぞ
れ傾斜状に形成されている。そして、上記混合ドラム１
０の回転によって汚泥が上方に掬上げられる。なお、こ
の混合ドラム１０は、円筒形状に形成したが、六角形や
八角形等の多角形の筒状に形成することもできる。

【００２４】上記両側面板１２、１２に空気供給口１
６、１６を設けて上記混合ドラム１０内に両側面から空
気を混入自在とすると共に、一方の側面板１２に空気抜
口１７を設けて上記混合ドラム１０内から空気を排出自
在としてある。上記空気供給口１６、１６から混合ドラ
ム１０内に空気を混入して汚泥の発酵を促進させ、該発
酵処理により発生して充満する蒸気や臭気を上記空気抜
口１７から外部に排出させるものである。また、上記混
合ドラム１０内を外気圧に対してわずかに負圧にするこ
とにより、空気を自然に混入させまた自然に蒸気や臭気
を排出させることができる。上記混合ドラム１０内に温
度センサーを設けることにより汚泥の発酵温度を常時測
定し、該発酵温度にあわせて気圧を調整して空気を出し
入れし、発酵温度を調節することができる。なお、上記
空気供給口１６、１６には逆止弁１９ｂ、１９ｂを設け
て上記混合ドラム１０内の汚泥及び空気が上記空気供給
口１６、１６を通じて逆流しないようにしている。ま
た、上記空気抜口１７から外部へ排出された蒸気又は該
蒸気を凝縮させた水を再度上記空気供給口１６へ導くた
めの配管５０と、該配管５０の途中に該蒸気を凝縮させ
るための凝縮機５１を備えるような構成し、発酵時に発
生した蒸気を再度混合ドラム１０内に循環させるように
すれば、該混合ドラム１０内に発生する異臭を消臭する
ことができるため好ましい態様となる。

【００２５】次に、上記混合ドラム１０の内部には投入
された汚泥を均一に粉砕して上記菌と均一に混合させる
ことにより均一な発酵を促進させるための粉砕混合機構
２０を備えており、この粉砕混合機構２０は、上記回転
駆動軸２２と、この回転駆動軸２２に取付けられた回転
羽２３と、上記回転駆動軸２２の回転を円滑にするため
のフライホイール２５、２５と、上記回転駆動軸２２を
高速で回転させる駆動装置２４とから構成される。上記
回転駆動軸２２は上記側面板１２、１２と上記フライホ
イール２５、２５とを介在して上記支持アーム２１、２
１に回転自在に軸支される。また上記回転駆動軸２２は
混合ドラム１０の回転中心の上部側方である回転上り側
位置であって上記掬上げられた汚泥が落下される位置に
偏心させて取付けてあり、回転上り側にある掬上げフィ
ン１５に近接している。

【００２６】上記回転羽２３は、多数の波状羽からな
り、これらの波状羽を上記回転駆動軸２２に対して略垂
直に軸着して形成させる。また、一つの層につき３枚の
波状羽を放射状に軸着してスクリューを構成し、このス
クリューを軸方向に略重層状に多数重ねて形成させる。
さらに、上記回転羽２３を多数の波状羽を螺旋状に並べ
て上記回転駆動軸２２に軸着させて形成させてもよい。
上記波状羽の周囲は先端鋭利に形成され、上記回転駆動
軸２２を上記駆動装置２４により高速に回転させると上
記回転羽２３が高速に回転し汚泥を切裂状に粉砕する。

【００２７】上記側面板１２、１２の外側にはそれぞれ
フライホイール２５、２５が取付けられる。該フライホ
イール２５、２５は上記粉砕混合機構２０を構成する回
転駆動軸２２の回転を円滑にして上記回転羽２３により
投入された汚泥を切削する際の切削負荷を軽減するため
に設けられるものであり、本実施形態ではその中心を上
記回転駆動軸２２により軸支され形成されているが、上
記回転羽２３に十分な慣性力があれば必ずしも設けるこ
とを要しない。また、一方のフライホイール２５の外側
には上記回転駆動軸２２を回転させて上記粉砕混合機構
２０を駆動させるための回転駆動装置２４が取付けられ
る。

【００２８】上記の構成から、混合ドラム１０の回転と
共に掬上げフィン１５によって掬上げられた汚泥は、高
速で回転する回転羽２３の上に落されて細かく粉砕され
るものである。さらに下方に落下した汚泥は、引続き掬
上げフィン１５によって再度連続的に上方へ掬上げられ
回転羽２３上に落されてより一層細かく粉砕される。

【００２９】次に、混合ドラム１０の回転支持装置３１
は以下のように構成される。すなわち基台３０上におい
て駆動ローラ３２、３２によって混合ドラム１０を回転
自在に支持すると共に、この駆動ローラ３２はローラ駆
動装置３３によってローラ回転軸３４を介して回転駆動
するものである。上記駆動ローラ３２は、混合ドラム１
０の外周壁部１１ａの下面部分に接触して摩擦駆動もし
くはギヤ駆動等によって混合ドラム１０を低速で回転さ
せる。この回転速度は１分間に１〜１０回転する程度の
速度とする。

【００３０】次に本実施例の作用について説明する。ま
ず、回転する混合ドラム１０に対し、その外周壁部１１
ａに設けた入出開口１８から処理対象の汚泥を投入す
る。この時、同時に前記した好熱菌を適量投入する。投
入量としては投入する汚泥の重量に対して例えば約５０
０分の１の重量の好熱菌を投入する。なお、投入する菌
として本実施例においては好熱菌を用いるが、該好熱菌
に限定されるものではなく、上記光栄養細菌を投入する
こともでき、もしくは好熱菌及び光栄養細菌の双方を投
入してもよい。光栄養細菌を使用する場合は別途、光照
射装置を備えることが必要である。また、好熱菌を投入
する代わりに後述する発酵済内容物（菌混合汚泥を発酵
処理したものを発酵済内容物と呼ぶ。以下同様）の一部
を戻し材（発酵済内容物のうち、再度混合ドラム１０内
に混入されるものを戻し材と呼ぶ。以下同様）として新
汚泥と略等分量を投入することもできる。すなわち、上
記発酵済内容物には好熱菌が十分に培養されていること
から、これを用いると新規な好熱菌の投入は不要とな
る。またこの戻し材を投入することにより新たに投入し
た汚泥中の水分を調整するための水分調整材としての役
割も果たすことができる。新たに投入した汚泥が発酵に
必要な水分を保持していない場合に特に有効である。さ
らに、汚泥の臭気を消すために上記空気供給口１６から
消臭剤を注入してもよい。消臭剤としては発酵処理にお
いて発生した水蒸気を予め回収しておき、これを注入す
るのが効果的である。

【００３１】上記混合ドラム１０の内周壁部１１ｂに
は、薄板片からなる多数の掬上げフィン１５、１５を設
けてあり、混合ドラム１０の回転によって、汚泥が上方
に掬上げられる。この際、上記入出開口１８に向かって
汚泥を逆流させないように、入出開口１８の開口部分側
の端部が上方に移動する方向で上記混合ドラム１０を低
速で回転させる。そして、掬上げられた汚泥は高速で回
転する回転羽２３の上に落下して細かく粉砕される。そ
してさらに下方に落下した汚泥は、引続き掬上げフィン
１５によって再度連続的に上方へ掬上げられ再び回転羽
２３上に落下してより一層細かく粉砕される。

【００３２】このように細かく粉砕された汚泥には上記
した細菌が混合される。そして上記回転を停止し又は回
転させながら、菌混合汚泥（混合ドラム１０内において
菌が混合された汚泥を菌混合汚泥と呼ぶ。以下同様）を
混合ドラム１０内に置いたまま保持して発酵させる。

【００３３】上記混合ドラム１０内を負圧にして上記空
気供給口１６から空気を混入すると、上記混合ドラム１
０内の好気性が高まることにより発酵が促進される。な
お、上記混合ドラム１０を回転させているとき既に発酵
は始まっているため、上記空気供給口１６を通じて空気
を混入させて発酵を促進させるのは上記静止状態での養
生期間には限られず、常時混合ドラム１０内を負圧にす
ることが望ましい。発酵処理において発生した蒸気や臭
気は上記の通り上記空気抜口１７を利用して外部に排出
させ、必要に応じて該排出された蒸気等を再度上記空気
供給口１６から投入させるようにする。

【００３４】さらに汚泥に一様に細菌が混合されるよう
にするため、再度混合ドラム１０を一定方向に回転させ
て混合処理を繰り返す。また、より発酵を促進させるた
めさらに菌を投入してもよい。この菌の投入量や混入す
る空気量を調整することにより発酵の促進度、発酵温度
等を調節する。発酵温度が高まるほど浄化は促進され
る。上記一連の処理を数度繰り返しながら約２日間の養
生期間を経て上記菌混合汚泥が浄化される。

【００３５】上記発酵処理を終えて浄化された発酵済内
容物は上記入出開口１８から外部に取出すことができ
る。この場合、混合ドラム１０の入出開口１８に汚泥を
投入した側とは反対側に発酵済内容物を取込むためのケ
ースを置き、上記菌混合処理の時に回転させた方向とは
逆方向に回転させることにより、上記入出開口１８を通
じてケース内に発酵済内容物が落下する。混合ドラム１
０内の内周壁部１１ｂには多数の掬上げフィン１５が取
付けられて内容物が塞止められるので、上記逆回転時に
大量にケースに落下することが防止され、適量ずつ取出
せることとなる。上記発酵済内容物は処理品（発酵済内
容物のうち堆肥化されて肥料として利用されるものを処
理品と呼ぶ。以下同様）として農作物の肥料に利用され
る他、上記した通り戻し材として混合ドラム１０内に残
し又は汚泥に混合させることもできる。

【００３６】次に、本発明の第２実施例において、図４
を参照して説明する。本実施例は基本的に上記第１実施
例と同様の構成となっているが、本実施例においては、
上記粉砕混合機構２０を構成する回転羽２３を略大径に
形成させ、該回転羽２３を取付けた回転駆動軸２２の下
方にて、上記回転羽２３の下半部が上記混合ドラム１０
内下部に堆積した汚泥に埋接するようにし、上記回転駆
動軸２２の回転により上記回転羽２３が直接粉砕するよ
うにしてある。この場合においても、上記回転駆動軸２
２は混合ドラム１０の回転中心の上部側方である回転上
り側位置であって上記掬上げられた汚泥が落下される位
置に偏心させて取付けてあり、回転上り側にある掬上げ
フィン１５に近接することとなる。

【００３７】また、基台３０はその上部が開口し、該開
口の下方位置に堆肥取出機構３５が設けられている。該
堆肥取出機構３５は上部開口状に形成され、この開口に
堆肥を落下させて収納することができ、上記堆肥取出機
構３５の側面側に設けた堆肥取出口３５ａから堆肥を適
量ずつ取出自在としている。

【００３８】次に本実施例の作用について説明する。本
実施例においては上記第１実施例と基本的に同様の作用
をなす。しかし、以下の点で第１実施例における作用と
は異なる。すなわち、本実施例における上記粉砕混合機
構２０を構成する回転羽２３を略大径に形成させている
ため、上記混合ドラム１０内に堆積した汚泥に上記回転
羽２３が埋没し、上記回転駆動軸２２の回転と共に直接
汚泥を粉砕させることができ、よりいっそう効率良く粉
砕混合処理を行うことができるものである。

【００３９】また、上記発酵処理を終えて浄化された発
酵済内容物は上記入出開口１８から外部に取出すことが
できる。この場合、混合ドラム１０を上記菌混合処理の
時に回転させた方向とは逆方向に回転させることによ
り、上記入出開口１８を通じて堆肥取出機構３５に発酵
済内容物が落下する。混合ドラム１０内の内周壁部１１
ｂには多数の掬上げフィン１５が取付けられて内容物が
塞止められるので、上記逆回転時に大量に上記堆肥取出
機構３５に落下することが防止される。また、堆肥取出
機構３５に一定量の発酵済内容物を収納してから適量ず
つ取出すこともできる。上記発酵済内容物は処理品とし
て農作物の肥料に利用されるほか、上記した通り戻し材
として混合ドラム１０内に残し又は汚泥に混合させるこ
ともできる。

【００４０】次に、本発明の第３実施例において、図５
を参照して説明する。本実施例は基本的に上記第１実施
例と同様の構成となっており、混合ドラム１０を基台３
０上に回転支持装置３１を介して回転自在に支持してな
るもので、上記混合ドラム１０の両側面に側面板１２、
１２を面接触状に取付け、該側面板１２、１２は支持ア
ーム２１に設けた押圧機構１３により常時一定の圧力で
混合ドラム１０の側面に押圧されて非回転状に支持され
てなる。また、第１実施例と同様に上記混合ドラム１０
内に多数の掬上げフィン１５、１５と粉砕混合機構２０
とを設けており、汚泥が上記混合ドラム１０の回転と共
に掬上げられ、上記粉砕混合機構２０に落下して細かく
粉砕される。

【００４１】一方、本実施例においては、上記掬上げフ
ィン１５、１５の端部をそれぞれ上向き鉤状に形成させ
ており、汚泥をいっそう効率良く掬上げて上記粉砕混合
機構２０に落下させるようにしてある。上記粉砕混合機
構２０を構成する回転羽２３は多数の十字羽からなり、
これらの十字羽を上記回転駆動軸２２に対して略垂直に
軸着して形成させる。また、この十字羽を軸方向に略重
層状に多数重ねると共に、各層の十字羽の放射角度を交
互に４５度ずつずらして取付ける。

【００４２】上記混合ドラム１０内には送風機構４０が
備えてあり、該送風機構４０は一対の支軸管４２、４２
と多数の送風板４１、４１とから構成される。上記支軸
管４２、４２はそれぞれ混合ドラム１０の内部において
長手方向に長尺状に形成され、上記混合粉砕機構の回転
駆動軸２２と同じ高さで、かつ、上記混合ドラム１０の
回転下り側に偏心して両端が側面板１２、１２に固定さ
れている。

【００４３】上記多数の送風板４１、４１はそれぞれ略
四半円の薄板からなり、その円の中心に近傍する位置に
て上記支持管４２、４２が貫通し、該支持管４２、４２
により懸吊されるように送風板４１、４１が固定され
る。該送風板４１、４１はその円弧が混合ドラム１０の
下部に堆積した汚泥に埋没し、かつ、混合ドラム１０の
回転時に上記掬上げフィン１５、１５に接触しない程度
の長さにてなる。上記各送風板４１、４１は相互に等間
隔にて重層状に配置される。

【００４４】上記一方の側面板１２には空気供給口１６
及び空気抜口１７が取付けられている。そして、空気供
給口１６は上記一方の支持管４２に連通している。ま
た、上記送風板４１、４１のそれぞれの内部に円の中心
近傍位置から放射状に一様に伸びる送風用の細管４４、
４４が多数設けられている。該細管４４、４４はそれぞ
れ上記支軸管４２に継合されている。このように上記空
気供給口１６と一方の支持管４２と細管４４、４４が互
いに連通しており、上記空気供給口１６から取り入れら
れた空気が一方の支持管４２及び上記細管４４、４４を
通じ上記送風板４１、４１の円弧の端部から噴出し、堆
積した汚泥中に均等に空気を供給するものである。

【００４５】一方、上記空気抜口１７は混合ドラム１０
内の蒸気や臭気を外部に排出するためのものであり、上
記空気供給口１６の上部にて上記側面板１２に取付けら
れる。なお、上記空気供給口１６は上記側面板１２を介
して上記一方の支軸管４２と連通状に結合させるが、い
ずれの支軸管４２と連通させてもよく、また双方の支軸
管４２と連通させてもよい。この場合、上記細管４４、
４４は空気供給口１６と連通するいずれかの又は双方の
支軸管４２に連通することもちろんである。

【００４６】また、基台３０は上記第２実施例と同様に
その上部が開口し、該開口の下方位置に堆肥取出機構３
５が設けられている。該堆肥取出機構３５は上部開口状
に形成され、この開口に堆肥を落下させて収納すること
ができ、上記堆肥取出機構３５の側面側に設けた堆肥取
出口３５ａから堆肥を適量ずつ取り出し自在としてい
る。

【００４７】次に本実施例の作用について説明する。ま
ず、回転する混合ドラム１０に対し、その外周壁部１１
ａに設けた入出開口１８から処理対象の汚泥を投入す
る。この時、同時に前記した好熱菌を適量投入する。投
入量としては投入する汚泥の重量に対して例えば約５０
０分の１の重量の好熱菌を投入する。なお、投入する菌
として本実施例においては好熱菌を用いるが、該好熱菌
に限定されるものではなく、上記光栄養細菌を投入する
こともでき、もしくは好熱菌及び光栄養細菌の双方を投
入してもよい。光栄養細菌を使用する場合は別途、光照
射装置を備えることが必要である。また、好熱菌を投入
する代わりに好熱菌が十分に培養された発酵済内容物の
一部を戻し材として新汚泥と略等分量を投入することも
できる。さらに、汚泥の臭気を消すために上記空気供給
口１６から消臭剤を注入してもよい。消臭剤としては発
酵処理において発生した水蒸気を予め回収しておき、こ
れを注入するのが効果的である。

【００４８】上記混合ドラム１０の内周壁部１１ｂに
は、薄板片からなる多数の掬上げフィン１５、１５を設
けてあり、混合ドラム１０の回転によって、汚泥が上方
に掬上げられる。この際、上記入出開口１８に向かって
汚泥を逆流させないように、入出開口１８の開口部分側
の端部が上方に移動する方向で上記混合ドラム１０を低
速で回転させる。そして、掬上げられた汚泥は高速で回
転する回転羽２３の上に落下して細かく粉砕される。そ
してさらに下方に落下した汚泥は、引続き掬上げフィン
１５によって再度連続的に上方へ掬上げられ再び回転羽
２３上に落下してより一層細かく粉砕される。

【００４９】このように細かく粉砕された汚泥には上記
した細菌が混合される。そして上記回転を停止し又は回
転させながら、菌混合汚泥を混合ドラム１０内に置いた
まま保持して発酵させる。上記混合ドラム１０内を負圧
にして上記空気供給口１６から空気を混入すると、上記
支軸管４２及び上記細管４４、４４を通じて菌混合汚泥
中に均等に空気が混入される。このように汚泥中に空気
が混入され、また混合ドラム１０内の好気性が高まるこ
とにより発酵が促進される。なお、上記混合ドラム１０
を回転させているとき既に発酵は始まっているため、空
気を混入させて発酵を促進させるのは上記静止状態での
養生期間には限られず、常時混合ドラム１０内を負圧に
することが望ましい。発酵処理において発生した蒸気や
臭気は上記の通り上記空気抜口１７を利用して外部に排
出させ、必要に応じて該排出された蒸気等を再度上記空
気供給口１６から投入させるようにする。

【００５０】所定時間静止させた後、さらに汚泥に一様
に細菌が混合されるようにするため、再度混合ドラム１
０を一定方向に回転させて混合処理を繰り返す。また、
より発酵を促進させるためさらに菌を投入してもよい。
この菌の投入量や混入する空気量を調整することにより
発酵の促進度、発酵温度等を調節する。発酵温度が高ま
るほど浄化は促進される。上記一連の処理を数度繰り返
しながら約２日間の養生期間を経て上記菌混合汚泥が浄
化される。

【００５１】上記発酵処理を終えて浄化された発酵済内
容物は上記入出開口１８から外部に取出すことができ
る。この場合、混合ドラム１０を上記菌混合処理の時に
回転させた方向とは逆方向に回転させることにより、上
記入出開口１８を通じて堆肥取出機構３５に発酵済内容
物が落下する。混合ドラム１０内の内周壁部１１ｂには
多数の掬上げフィン１５が取付けられて内容物が塞止め
られるので、上記逆回転時に大量に上記堆肥取出機構３
５に落下することが防止される。また、堆肥取出機構３
５に一定量の発酵済内容物を収納してから適量ずつ取出
すこともできる。上記発酵済内容物は処理品として農作
物の肥料に利用される他、上記した通り戻し材として混
合ドラム１０内に残し又は汚泥に混合させることもでき
る。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、粉砕混合
機構を備えて回転自在に支持された混合ドラムの外周に
汚泥の入出開口を設けると共に、その内周に多数の掬上
げフィンを設け、一定方向に上記混合ドラムを回転させ
て菌混合処理をした後所定時間置いて発酵処理をする構
成としたことから、簡易な装置で汚泥を浄化できると共
に、浄化処理時間を大幅に短縮させることができるとい
う効果がある。

【００５３】回転自在に支持された混合ドラムの筒の外
周壁部側に突出状の汚泥の入出開口を形成したことか
ら、上記混合ドラムを一定方向に回転させて汚泥の逆流
をなくし、その一方で上記混合ドラムを上記混合時の回
転とは逆方向に回転させることにより上記入出開口から
菌混合汚泥又は発酵済内容物を外部へ取出すことができ
るという効果がある。また、上記混合ドラム内の内周壁
部には掬上げフィンが多数設けられて内容物が塞止めら
れるので、上記逆回転時に大量に排出されることを防止
し、適量ずつ取出すことができるという効果がある。

【００５４】上記多数の波状羽からなる回転羽を高速に
回転させてなる粉砕混合機構を設けたことから、投入し
た汚泥を均一に粉砕し菌を均一に混合させることがで
き、均一な発酵と完全な浄化処理が図られると共に、処
理品としてもより良質な肥料にすることができるという
効果がある。また、上記回転羽を取付けた回転駆動軸を
混合ドラムの回転中心の上部側方である回転上り側位置
であって上記掬上げられた汚泥が落下される位置に偏心
させて取付ける構成としたことから、粉砕混合機構が混
合ドラムの内周壁部の回転上り側に近傍することとな
り、掬上げフィンにより掬上げられた汚泥を漏らさず効
率良く粉砕混合機構に落下させることができるという効
果がある。

【００５５】上記側面板に空気供給口を設けて上記混合
ドラム内に空気を混入可能とすると共に、上記側面板に
空気抜口を設けて上記混合ドラム内から空気を排出可能
としたことから、上記菌混合処理した汚泥に酸素を供給
して好気的にし発酵を促進させることができると共に、
発生した蒸気や臭気を上記空気抜口から外部に排出させ
ることができるという効果がある。また、上記空気抜口
から外部へ排出された蒸気又は該蒸気を凝縮させた水を
再度上記空気供給口へ導くための配管を備え、該配管の
途中に該蒸気を凝縮させるための凝縮機を備えてなるこ
ととしたことから、混合ドラム内での汚泥発酵時に発生
する異臭を効果的に消臭することができるいう効果があ
る。

【００５６】上記混合ドラム内に多数の送風板と一対の
支軸管とからなる送風機構を設け、この送風板を等間隔
に重層状に形成させ、その内部に一方の上記支軸管に継
合させた多数の細管を設ける構成としたことから、混合
ドラム内に堆積する汚泥中に均等に酸素を供給して効率
良く発酵を促進することができるという効果がある。ま
た、他方の支軸管を通じて混合ドラム内の蒸気や臭気を
均等に外部へ排出することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の外周壁部方向から見た縦
断面図である。

【図２】本発明の第１実施例の側面板方向から見た縦断
面図である。

【図３】本発明の第１実施例の側面板方向から見た側面
図である。

【図４】本発明の第２実施例の側面板方向から見た縦断
面図である。

【図５】本発明の第３実施例の斜視図である。

【図６】本発明の第３実施例の側面板方向から見た縦断
面図である。

【符号の説明】

１０ 混合ドラム １１ａ 外周壁部 １１ｂ 内周壁部 １２ 側面板 １３ 押圧機構 １４ パッキング材 １５ 掬上げフィン １６ 空気供給口 １７ 空気抜口 １８ 入出開口 １９ａ 入出弁 １９ｂ 逆止弁 ２０ 粉砕混合機構 ２１ 支持アーム ２２ 回転駆動軸 ２３ 回転羽 ２４ 駆動装置 ２５ フライホイール ３０ 基台 ３１ 回転支持装置 ３２ 駆動ローラ ３３ ローラ駆動装置 ３４ ローラ回転軸 ３５ 堆肥取出機構 ３５ａ 取出口 ４０ 送風機構 ４１ 送風板 ４２ 支軸管 ４４ 細管 ５０ 配管 ５１ 凝縮機

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚泥を投入して粉砕し菌を混合するため
   の筒状の混合ドラムを回転支持装置にて回転自在に支持
   してなり、この混合ドラムの両側面には側面板を面接触
   状に取付けると共に、この側面板は支持機構により混合
   ドラムの側面に非回転状に支持されてなり、上記混合ド
   ラムの筒の外周壁部側に入出開口を設けて汚泥を取入れ
   又は取出し自在とし、 上記混合ドラムの内周壁部には掬上げフィンを設けてあ
   って混合ドラムの回転によって汚泥を上方に掬上げ自在
   としてなり、 上記混合ドラムは上記投入された汚泥を均一に粉砕して
   上記菌と均一に混合させることにより均一な発酵を促進
   させるための粉砕混合機構を備えるもので、この粉砕混
   合機構は側面板を介在して回転自在に軸支された回転駆
   動軸と、この回転駆動軸に取付けられた回転羽と、回転
   駆動軸を回転させる駆動装置とから構成され、上記掬上
   げフィンによって上部に掬上げられた汚泥を上記回転羽
   にて細かく粉砕して菌を混合自在としてなることを特徴
   とする菌混合浄化装置。
2. 【請求項２】 上記混合ドラムを上記入出開口の開口部
   分が上方に移動する方向で回転させて汚泥を菌混合処理
   し、 上記混合ドラム内で菌混合処理し又は発酵処理した内容
   物を上記混合時の回転に対して逆方向に上記混合ドラム
   を回転させることにより上記入出開口から外部へ適量に
   て取出自在とすることを特徴とする請求項１記載の菌混
   合浄化装置。
3. 【請求項３】 上記回転羽を取付けた回転駆動軸は混合
   ドラムの回転中心の上部側方である回転上り側位置であ
   って上記掬上げられた汚泥が落下される位置に偏心させ
   て取付けてあることを特徴とする請求項１又は２記載の
   菌混合浄化装置。
4. 【請求項４】 上記側面板に空気供給口を設けて上記混
   合ドラム内に空気を混入自在とすると共に、上記側面板
   に空気抜口を設けることにより上記菌混合処理した汚泥
   を混合ドラム内にて発酵処理させる際に発生する蒸気や
   臭気を上記空気抜口から外部に排出自在とすることを特
   徴とする請求項１乃至３記載の菌混合浄化装置。
5. 【請求項５】 上記側面板に空気供給口及び空気抜口を
   設けると共に、該空気抜口から外部へ排出された蒸気又
   は該蒸気を凝縮させた水を再度上記空気供給口へ導くた
   めの配管を備え、該配管の途中に上記蒸気を凝縮させる
   ための凝縮機を備えてなることを特徴とする請求項１乃
   至３記載の菌混合浄化装置。
6. 【請求項６】 上記混合ドラム内に送風機構を備え、該
   送風機構が多数の送風板と該送風板を軸支する一対の支
   軸管とから構成され、該支軸管には上記空気供給口が上
   記側面板を介在して連通状に結合され、上記送風板の内
   部には支軸管に連通状に継合させた多数の細管を形成さ
   せ、上記空気供給口、支軸管及び細管を通じて混合ドラ
   ム内に送風自在としてなることを特徴とする請求項４又
   は５記載の菌混合浄化装置。
7. 【請求項７】 上記混合ドラムの周壁が外周壁部と内周
   壁部との二重壁にて形成されており、該二重壁の間に温
   湯を循環させるための昇温用配管を備えてなることを特
   徴とする請求項１乃至６記載の菌混合浄化装置。
8. 【請求項８】 汚泥を投入して粉砕し菌を混合するため
   の筒状の混合ドラムを回転支持装置にて回転自在に支持
   し、この混合ドラムの両側面に側面板を面接触状に取付
   け、この側面板を支持機構により混合ドラムの側面に非
   回転状に支持し、 上記混合ドラムの筒の外周壁部側に入出開口を設けると
   共に、その内周壁部に掬上げフィンを設け、 上記混合ドラムに粉砕混合機構を備え、この粉砕混合機
   構が側面板を介在して回転自在に軸支された回転駆動軸
   と、この回転駆動軸に取付けられた回転羽と、回転駆動
   軸を回転させる駆動装置とから構成され、 上記入出開口から混合ドラムに汚泥を取入れ、上記混合
   ドラムを上記入出開口の開口部分が上方に移動する方向
   で所定時間回転させて汚泥を菌と混合して処理し、上記
   菌混合処理した菌混合汚泥を所定時間静止状態を保持し
   て発酵処理し、 次いで、上記混合時の回転に対して逆方向に上記混合ド
   ラムを回転させることにより上記発酵処理した発酵処理
   済内容物を上記入出開口から外部へ適量にて取出すこと
   を特徴とする菌混合浄化方法。
9. 【請求項９】 上記静止状態を所定時間保持して発酵処
   理をした後、上記混合ドラムの回転による菌混合処理を
   再度行い、次いで静止状態を所定時間保持して発酵処理
   を繰返すことを特徴とする請求項８記載の菌混合浄化方
   法。
10. 【請求項１０】 汚泥を投入して粉砕し菌を混合するた
    めの筒状の混合ドラムを回転支持装置にて回転自在に支
    持し、この混合ドラムの両側面に側面板を面接触状に取
    付け、この側面板を支持機構により混合ドラムの側面に
    非回転状に支持し、 上記混合ドラムの筒の外周壁部側に入出開口を設けると
    共に、その内周壁部に掬上げフィンを設け、 上記混合ドラムに粉砕混合機構を備え、この粉砕混合機
    構が側面板を介在して回転自在に軸支された回転駆動軸
    と、この回転駆動軸に取付けられた回転羽と、回転駆動
    軸を回転させる駆動装置とから構成され、 上記入出開口から混合ドラムに汚泥を取入れ、上記混合
    ドラムを上記入出開口の開口部分が上方に移動する方向
    で所定時間回転させて汚泥を菌と混合して処理し、かつ
    上記菌混合処理した菌混合汚泥を上記混合ドラムを回転
    させながら発酵処理し、 次いで、上記混合時の回転に対して逆方向に上記混合ド
    ラムを回転させることにより上記発酵処理した発酵処理
    済内容物を上記入出開口から外部へ適量にて取出すこと
    を特徴とする菌混合浄化方法。