JPH11156332A - ごみ発酵処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみ発酵処理装置に於て、発酵性ごみと包装
食品、トレイ、ビニル、セロハン、割り箸等の非発酵性
ごみが混在したまま投入・発酵処理できるようにし、か
つ、処理後に完熟粉体と非発酵物とに自動的に分離でき
るようにする。 【解決手段】 発酵槽２と発酵槽２の下流側の完熟槽４
と、発酵槽２の槽壁外面に付設される第１ヒータ５と、
完熟槽４の槽壁外面に付設される第２ヒータと、発酵槽
２内の発酵性ごみと非発酵性ごみを破砕しつつ攪拌する
第１回転羽根９と、完熟槽４内の発酵性ごみと非発酵性
ごみを攪拌する第２回転羽根10と、発酵処理済品を完熟
粉体11と非発酵物12とに分離する篩い機13と、を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はごみ発酵処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、畜産施設から排出する畜糞、魚市
場や魚屋等から排出する魚屑、市場やレストラン等から
排出する野菜屑、家庭、ホテル、スーパー等から排出す
る生ごみ、及び、その他のごみを、短期間で発酵処理す
る装置として、発酵槽内にブロワー、温風ヒータ等によ
り温風吹き込みを行い、温風量を変えることにより温度
制御して、投入直後のごみを加熱させて発酵させるもの
が知られている。また、発酵熱により温められた排気ガ
スを熱交換して給気ガスを予熱する装置をさらに付設し
たもの等が公知であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来のごみ発酵処理装置では、セロハン、ビニール、ト
レイ等、あるいは、それらにて包装された食品、さらに
は、瓶詰め飲料の栓等を分離処理することができず、非
発酵性ごみを人の手で取り除いてから発酵性ごみのみを
発酵槽内に投入しなければならなかったので、不便であ
った。また、温風を直接発酵槽内に送り込むものでは、
微生物に必要な空気量、水分蒸発に必要な空気量に対し
て10倍以上の加熱用空気量が必要となり、排気ガスの脱
臭設備の規模が大きくなってしまうという問題があっ
た。さらに、熱電導効果を高めるために、発酵槽の下方
に温風吹き出し口が設けられていたが、温度制御のため
に温風量を変化させることにより吹き出し口の目詰まり
が発生し、長期間の安定稼働ができなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題を解
決するため、発酵性ごみと非発酵性ごみが投入される開
閉可能な投入口を有する密閉状の発酵槽と、該発酵槽の
下流側に配設されると共にごみ排出口を有する密閉状の
完熟槽と、上記発酵槽の槽壁外面に付設されて該槽壁を
介して発酵槽内を加温する第１ヒータと、上記完熟槽の
槽壁外面に付設されて該槽壁を介して完熟槽内を加温す
る第２ヒータと、上記発酵槽内の発酵性ごみと非発酵性
ごみを破砕しつつ攪拌する第１回転羽根と、上記完熟槽
内の発酵性ごみと非発酵性ごみを攪拌する第２回転羽根
と、を備える。

【０００５】また、完熟槽から排出される発酵処理済品
を完熟粉体と非発酵物とに分離する篩い機を備え、該篩
い機に完熟粉体を所定重量に袋詰めする袋詰め機を連結
する。

【０００６】また、発酵槽と完熟槽が隣接して設けら
れ、該発酵槽と完熟槽の間に、オーバーフロー口を有す
る区画壁が設けられている。また、発酵槽の容積が完熟
槽の容積よりも大きく設定され、かつ、第１ヒータの発
熱量が第２ヒータの発熱量よりも大きく設定されてい
る。

【０００７】また、第１回転羽根が、発酵槽と完熟槽に
貫通状に設けられると共に共通駆動源に連結されて水平
軸心廻りに回転駆動される軸部の発酵槽側に、複数形成
され、かつ、第２回転羽根が、上記軸部の完熟槽側に複
数形成されている。また、発酵槽内を発酵最適温度に維
持する温度制御手段と、発酵槽・完熟槽の槽壁外面に夫
々付設された第１ヒータ・第２ヒータを外側から包囲す
る保温材とを備える。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
しく説明する。図１と図２と図３は本発明に係るごみ発
酵処理装置の実施の一形態を示し、この装置は、発酵性
ごみと非発酵性ごみが投入される開閉可能な投入口１を
有する密閉状の発酵槽２と、その発酵槽２の下流側に配
設されると共に自動開閉蓋付きのごみ排出口３を有する
密閉状の完熟槽４と、発酵槽２の槽壁外面に付設されて
その槽壁を介して発酵槽２内を加温する第１ヒータ５
と、完熟槽４の槽壁外面に付設されてその槽壁を介して
完熟槽４内を加温する第２ヒータ６と、発酵槽２内の発
酵性ごみ７と非発酵性ごみ８を破砕しつつ攪拌する第１
回転羽根９と、完熟槽４内の発酵性ごみ７と非発酵性ご
み８を攪拌する第２回転羽根10と、完熟槽４から排出さ
れる発酵処理済品を完熟粉体11と非発酵物12とに分離す
る篩い機13と、を備えている。

【０００９】発酵槽２と完熟槽４は、断面形状Ｕ字状の
弯曲壁部14とその弯曲壁部14の左右両端部に配設される
鉛直壁部15, 15と弯曲壁部14と鉛直壁部15, 15の上端縁
に形成される外鍔部16とから成る上方開口状の外槽壁17
の内部を、上部にオーバーフロー口20, 20を有する区画
壁18にて２区画に分けて、さらに、外槽壁17の上方開口
部を上蓋体19にて施蓋して、形成される。

【００１０】つまり、発酵槽２と完熟槽４は隣接して設
けられ、発酵槽２と完熟槽４の間に、オーバーフロー口
20, 20を切欠形成した区画壁18が設けられている。さら
に、発酵槽２の容積が完熟槽４の容積よりも大きく設定
される。例えば、発酵槽２の容積を完熟槽４の容積の４
〜６倍程度に設定する。また、外槽壁17の内、発酵槽２
を成す部分の上部に吸気口21が設けられる。吸気口21の
近傍には、吸気用温風ヒータ49が設けられる。さらに、
外層壁17に排気口47が設けられる。

【００１１】また、このごみ発酵処理装置は、発酵槽２
・完熟槽４の槽壁外面に夫々付設された第１ヒータ５・
第２ヒータ６を外側から包囲する保温材23を有してい
る。図例では、１枚の保温材23にて第１ヒータ５と第２
ヒータ６の両方を包囲しているが、第１ヒータ５と第２
ヒータ６を別々の保温材23にて包囲してもよい。また、
投入口１近傍に開閉を検知するセンサー48を設け、その
センサー48を、所定時間（例えば48時間）投入口１の開
閉がない場合は、攪拌用のモータ、通気用のブロワー、
及び、第１ヒータ５と第２ヒータ６の電源を自動的にＯ
ＦＦとするタイマー手段に、電気的に接続する。なお、
電源が自動的にＯＦＦされた後でも、投入口１の開閉に
よりタイマー手段がリセットされて通常運転を開始す
る。

【００１２】さらに、図２に示すように、発酵槽２内を
発酵最適温度に維持する温度制御手段24を設ける。温度
制御手段24は、第１温度検出器27と第２温度検出器28
と、第１温度設定器29と第２温度設定器30と、ヒータ運
転操作器31と、を備える。第１温度検出器27は発酵槽２
内のごみ26（発酵性ごみ７）の温度を検出し、温度信号
を第１温度設定器29に送る。また、第２温度検出器28
は、第１ヒータ５によって加熱される槽壁の内面（又は
外面）に取付けられ、槽壁内面の温度を検出し、温度信
号を第２温度設定器30に送る。第１温度設定器29と第２
温度設定器30は、各々、上限温度設定値、下限温度設定
値を持ち、第１ヒータ５の作動と停止を行うヒータ運転
操作器31を制御する。

【００１３】制御方法は、槽壁（鉄皮）温度が第１温度
設定器29の上限温度設定値になるまでは、第１ヒータ５
を運転して槽壁内面温度が第２温度設定器30の上限温度
設定値に達すると運転を停止し、第２温度設定器30の下
限温度設定値まで低下すると再び運転する。そして、槽
壁温度が第１温度設定器29の上限温度設定値以上に上昇
した時には、槽壁温度が第１温度設定器29の下限温度設
定値になるまで、第２温度設定器30からの信号に関係な
く第１ヒータ５の運転を停止し、その下限温度設定値に
まで低下すると、運転を再開する。

【００１４】ここで、各温度設定器29，30の上限、下限
温度設定値を、処理物を発酵最適温度に維持する値とす
る。例えば、処理物温度、即ち、第１温度設定器29の上
限設定値は、菌を死滅させない90℃以下、下限設定値
は、発酵菌の最も活動する40℃以上、及び、槽壁の内面
温度、即ち、第２温度設定器30の上限設定値は 100℃以
下、下限設定値は40℃以上とすることが望ましい。

【００１５】また、図３に示すように、完熟槽４内の温
度を制御する温度制御手段25を設ける。その温度制御手
段25は、発酵槽２の温度制御手段24と同様の構造とさ
れ、第１温度検出器32と第２温度検出器33と、第１温度
設定器34と第２温度設定器35と、ヒータ運転操作器36
と、を備える。そして、第２ヒータ６は、第１ヒータ５
と同様の制御がなされる。また、第１ヒータ５の発熱量
を第２ヒータ６の発熱量よりも大きく設定する。具体的
には、第１ヒータ５の発熱量を第２ヒータ６の発熱量に
対して２〜５倍大きく設定するのが好ましい。例えば、
第１ヒータ５として1.3ｋｗのヒータを９個使用し、第
２ヒータ６として0.3 ｋｗのヒータを９個使用する。な
お、図３に示した温度制御手段25を省略して、図２に示
した温度制御手段24のみにて、第１ヒータ５と第２ヒー
タ６の作動を制御して、発酵槽２内の温度制御と完熟槽
４内の温度制御を行うように構成しても良い。なお、面
状ヒータ、シースヒータ又は温水、蒸気の使用に依り均
一加熱方式としても良い。

【００１６】次に、図１と図２と図３に示すように、第
１回転羽根９が、発酵槽２と完熟槽４に貫通状に設けら
れると共に共通駆動源に連結されて水平軸心50廻りに回
転駆動される軸部37の発酵槽２側に、複数形成され、か
つ、第２回転羽根10が、軸部37の完熟槽４側に複数形成
されている。

【００１７】軸部37の一端部には、図示省略のスプロケ
ットが固着され、そのスプロケットと、共通駆動源とし
てのモーターの出力軸に固着された小径のスプロケット
にチェーンを懸架して、軸部37を回転駆動可能とする。

【００１８】第１回転羽根９と第２回転羽根10は、野
菜、ハム、チーズ、ソーセージ等の包装食品、あるい
は、セロハン、ビニール、トレイ、割り箸、ビール栓等
から成る非発酵性ごみ８や、野菜、肉類、加工食品等の
生ごみからなる発酵性ごみ７の固まりを破砕できるよう
な形状（例えば帯板状、又は棒状）に形成される。な
お、軸部37に複数本の細棒状の攪拌用パドルを形成し、
その攪拌用パドルの先端部にリボン状の攪拌羽根を橋絡
状に取付けて第１回転羽根９と第２回転羽根10を構成し
てもよい。

【００１９】また、図１に示すように、完熟槽４のごみ
排出口３の外側に排出シュート39が設けられ、その排出
シュート39の先端開口部の下方に上方開口状の篩い機13
が配設される。その篩い機13に、完熟粉体11を計量して
所定重量に袋詰めする袋詰機40を連結する。袋詰機40
は、篩い機13の下方に設けられると共にビニール袋等の
完熟粉体収納袋41が収納される袋詰部42と、袋詰部42の
下方に配設される計量器43と、を備える。また、篩い機
13の近傍に、非発酵性ごみ収納箱44を配置する。

【００２０】また、このごみ発酵処理装置は、図４のブ
ロック図に示すように、発酵槽２にごみを自動的に投入
する自動投入手段45を備える。

【００２１】次に、このごみ発酵処理装置の作動を、図
５のフローチャート図を参照しつつ説明する。まず、図
４に示した自動投入手段45にて、発酵槽２に発酵性ごみ
７と非発酵性ごみ８が混在したごみを投入する。このと
き、発酵・熟成に関与する微生物を混入させる。そのよ
うな微生物としては、糖分分解菌、蛋白質分解菌、セル
ロース分解菌及びリグニン分解菌等があげられる。ま
た、無機系塩基性物質、天然有機物、及び、薬剤の全て
の組合せを発酵性材とし、ごみに混入させるのも好まし
い。さらには、脱臭作用を有する微生物を混入させるの
が望ましい。

【００２２】そして、図１と図２に示すように、発酵槽
２内の第１回転羽根９を回転させ、ごみを破砕しつつ攪
拌する。即ち、野菜、ハム、チーズ、ソーセージ等の包
装食品や、セロハン、ビニール、トレイ、箸、ビール栓
等の非発酵性ごみ８、さらには、発酵性ごみ７の固まり
を、第１回転羽根９が破砕しつつ攪拌する。この際、第
１回転羽根９は、３〜30分間の正回転と、同時間の逆回
転を、回転方向変更時に数秒〜数十秒間の停止時間をと
りながら繰り返す。また、ごみ投入と同時に第１ヒータ
５と温度制御手段24により、発酵槽２内が発酵最適温度
に維持され、発酵性ごみ７の発酵を促進する。具体的に
は、発酵性ごみ７の種類に応じて、槽内壁面温度で40℃
以上 100℃以下の値に維持される。

【００２３】また、発酵槽２から溢れた発酵処理物（ご
み）は、図１と図３に示すように、オーバーフロー口20
を通って完熟槽４に入る。その処理物は、完熟槽４内の
第２回転羽根10にて攪拌され、かつ、第２ヒータ６と温
度制御手段25にて発酵最適温度に維持されつつ完熟す
る。そして、処理済のごみが完熟槽４からごみ排出口３
を通って排出シュート39へと溢れ出て、篩い機13に入
る。なお、排出口３は処理物投入時から２〜４時間は開
状態とされ、その間、オーバーフローにより完熟槽４か
ら篩い機13へと処理物が出る。発酵処理済品は、篩い機
13にて、完熟粉体11と非発酵物12とに分離され、完熟粉
体11は袋詰機40の完熟粉体収納袋41に収納され、非発酵
物12は非発酵性ごみ収納箱44に収納される。

【００２４】なお、排出口３が開状態の間は篩い機13が
作動し、排出口３が閉状態のときは篩い機13が停止す
る。その後、袋41が所定重量（例えば25kg〜30kg）に達
すると計量器43が警告音又は警告灯を作動させると共に
ごみ排出口３を自動的に閉じる。そして、作業者が袋41
を取り出す。その後、空の袋41を袋詰機40にセットし、
さらにその後、排出口３を開く。こうして、２〜４時間
の時間が経過するか、処理物の排出が無くなるかの何れ
かにより、処理物の取り出しが完了する。

【００２５】なお、処理物の破砕、攪拌と保温は、発酵
槽２と完熟槽４にて、夫々、24〜48時間程度行うのが好
ましい。また、第１回転羽根９と第２回転羽根10の回転
方向変更における停止時間は、発酵性ごみ７の種類に応
じて30分〜３時間程度の範囲内で調整する。

【００２６】また、連続攪拌モードに切換えて長時間
（48時間以上）連続的に攪拌することもできる。このと
き、吸気口21近傍の吸気用温風ヒータ49を作動させる。
これにより、ウィークエンド等の処理量の多い場合で
も、通常の２倍近い処理能力のアップが得られる。ま
た、寒冷地に於ける冬季発酵処理時の結露防止と、発酵
促進効果（発酵の長時間化の防止効果）が得られる。

【００２７】次に、図６は、本発明に係るごみ発酵処理
装置の他の実施の形態におけるブロック図を示し、発酵
槽２に連通連結される脱臭手段22と、完熟粉体が収納さ
れた袋を密封する袋密封器46を、備える。他の構成は図
１〜図５に記載したものと同様である。脱臭手段22は、
脱臭部と排気ファンを有し、排気ファンを駆動させるこ
とによって、外気が吸気口から発酵槽２と完熟槽４に入
り、蒸発水分と臭気を含む気体が排気口から出て脱臭手
段22を通り、ほぼ脱臭された気体が大気に出る。袋密封
器46は、例えば、ビニール圧着器又はミシン機から成
る。即ち、完熟体収納袋としてビニール製の袋又は紙袋
を使用し、完熟体収納後に開口部を圧着又はミシン止め
して密封する。

【００２８】なお、図７に示すように、回転羽根70（第
１回転羽根９、第２回転羽根10）の横断面形状を、鋭利
な角部71、71を有する形状（図例では横断面ひし形）と
しても良い。つまり、発酵性ごみ７と、この発酵性ごみ
７を包装する非発酵性ごみ８とを同時に投入して、これ
を破砕して発酵させる横断面が鋭利な角部71、71を有す
る回転羽根70を備えた発酵槽２、及び完熟槽４を具備す
る。これにより、樹脂シートや紙等で包装された包装食
品をそのまま投入しても確実に破砕でき、内容有機物
（発酵性ごみ７）の完熟処理が可能となる。

【００２９】なお、本発明は上述の実施の形態以外にも
設計変更可能であり、例えば、ごみ（発酵性ごみ７）の
ペーハーが発酵適正範囲を外れた場合にペーハー調整剤
を投入するペーハー調整剤投入器を、付設してもよい。
また、自動投入手段45を省略して、人の手にてごみを投
入するように構成してもよい。また、脱臭手段22、計量
器43、袋密封器46、篩い機13を省略してもよい場合があ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、上述の構成により次に示すよ
うな著大な効果を奏する。

【００３１】（請求項１によれば、）装置全体の構造が
簡単になると共に規模を比較的小さくすることができ
る。かつ、長期間安定して使用でき、メンテナンスが楽
である。さらに、野菜、肉類、加工食品等からなる発酵
性ごみ７と、包装食品、セロハン、ビニール、トレイ、
箸、ビール栓等の非発酵性ごみ８が混在したごみをその
まま投入することができる。しかも、短い時間で効率良
く、これらのごみ７を発酵処理できる。即ち、投入した
ごみを投入から24〜48時間という短期間で、堆肥あるい
は飼料（完熟粉体11）として取り出すことができる。

【００３２】（請求項２によれば、）投入したごみを、
発酵した完熟粉体11と非発酵物12との２種類に、自動的
に分離することができる。従って、その後の処理が容易
となる。 （請求項３によれば、）発酵槽２から完熟槽４へと順次
発酵が進むので、ごみの投入を連続して行うことができ
る。

【００３３】（請求項４によれば、）発酵に重点が置か
れて、連続的な流れとしてのバランスが良く、全体とし
て能率的にごみを処理できる。 （請求項５によれば、）発酵に最適の温度に常時維持可
能となり、一層ごみ処理の能率が向上する。 （請求項６によれば、）加温のためのエネルギー消費量
を節約できる。 （請求項７によれば、）発酵性ごみ７と、非発酵性ごみ
８が混在したごみを、そのまま投入し、粉砕できる。か
つ、駆動源が１台で済み、全体の簡素化を図りうる。

【００３４】（請求項８によれば、）処理済物（完熟粉
体11）を自動的に袋詰めすることができる。かつ、一定
重量なので、その後の処理及び取扱いが容易となる。 （請求項９によれば、）樹脂シートや紙等で包装された
包装食品をそのまま投入しても確実に破砕でき、内容有
機物（発酵性ごみ７）の完熟処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す一部破断した斜視
図である。

【図２】発酵槽の断面図である。

【図３】完熟槽の断面図である。

【図４】装置全体の構成を示すブロック図である。

【図５】処理方法のフローチャート図である。

【図６】他の実施の形態に於ける全体構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】回転羽根の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 投入口 ２ 発酵槽 ３ ごみ排出口 ４ 完熟槽 ５ 第１ヒータ ６ 第２ヒータ ７ 発酵性ごみ ８ 非発酵性ごみ ９ 第１回転羽根 10 第２回転羽根 11 完熟粉体 12 非発酵物 13 篩い機 18 区画壁 20 オーバーフロー口 23 保温材 24 温度制御手段 37 軸部 40 袋詰機 50 水平軸心 70 回転羽根 71 角部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発酵性ごみ７と非発酵性ごみ８が投入さ
   れる開閉可能な投入口１を有する密閉状の発酵槽２と、
   該発酵槽２の下流側に配設されると共にごみ排出口３を
   有する密閉状の完熟槽４と、上記発酵槽２の槽壁外面に
   付設されて該槽壁を介して発酵槽２内を加温する第１ヒ
   ータ５と、上記完熟槽４の槽壁外面に付設されて該槽壁
   を介して完熟槽４内を加温する第２ヒータ６と、上記発
   酵槽２内の発酵性ごみ７と非発酵性ごみ８を破砕しつつ
   攪拌する第１回転羽根９と、上記完熟槽４内の発酵性ご
   み７と非発酵性ごみ８を攪拌する第２回転羽根10と、を
   備えたことを特徴とするごみ発酵処理装置。
2. 【請求項２】 完熟槽４から排出される発酵処理済品を
   完熟粉体11と非発酵物12とに分離する篩い機13を、備え
   ている請求項１記載のごみ発酵処理装置。
3. 【請求項３】 発酵槽２と完熟槽４が隣接して設けら
   れ、該発酵槽２と完熟槽４の間に、オーバーフロー口20
   を有する区画壁18が設けられている請求項１記載のごみ
   発酵処理装置。
4. 【請求項４】 発酵槽２の容積が完熟槽４の容積よりも
   大きく設定され、かつ、第１ヒータ５の発熱量が第２ヒ
   ータ６の発熱量よりも大きく設定されている請求項１記
   載のごみ発酵処理装置。
5. 【請求項５】 発酵槽２内を発酵最適温度に維持する温
   度制御手段24が設けられている請求項４記載のごみ発酵
   処理装置。
6. 【請求項６】 発酵槽２・完熟槽４の槽壁外面に夫々付
   設された第１ヒータ５・第２ヒータ６を外側から包囲す
   る保温材23を有している請求項１記載のごみ発酵処理装
   置 。
7. 【請求項７】 第１回転羽根９が、発酵槽２と完熟槽４
   に貫通状に設けられると共に共通駆動源に連結されて水
   平軸心50廻りに回転駆動される軸部37の発酵槽２側に、
   複数形成され、かつ、第２回転羽根10が、上記軸部37の
   完熟槽４側に複数形成されている請求項１記載のごみ発
   酵処理装置。
8. 【請求項８】 完熟槽４から排出される処理済品を完熟
   粉体11と非発酵物12とに分離する篩い機13を、備え、該
   篩い機13に、完熟粉体11を計量して所定重量に袋詰めす
   る袋詰機40が連結されている請求項１記載のごみ発酵処
   理装置。
9. 【請求項９】 発酵性ごみ７と、この発酵性ごみ７を包
   装する非発酵性ごみ８とを同時投入して、これを破砕し
   て発酵させる横断面が鋭利な角部71、71を有する回転羽
   根70を備えた発酵槽２、及び完熟槽４、を具備すること
   を特徴とするごみ発酵処理装置。