JPS6341874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、都市ごみ、下水スラツジ、畜産廃棄
物、農産廃棄物その他の有機性廃棄物などの堆肥
化発酵槽の運転方法及びその撹拌装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

有機性廃棄物などの堆肥化は、通常材料（堆肥
化原料）を一定期間貯蔵し、該期間中床面から適
当量の給気を行いながら適当な時間間隔で撹拌
し、材料に対し切り返し操作を行い、好気性発酵
を促進することによつて行われる。また、床面か
らの給気を省略する場合もあるが、材料の均質化
や曝気の均一化、曝気表面積の実質的拡大などの
理由から、撹拌は必須な操作である。

堆肥化操作を合理的に行うためには、前記撹拌
と同時に材料を一定方向に移送する機能が望まし
く、このために撹拌と移送を同時に行い得る回転
パドルを有する撹拌手段が必要となり、
USP4410348等の発明がなされている。

該発明は、撹拌により材料をほぼ同一方向に移
送せしめる機能を有する回転パドル式の撹拌装置
を、材料の移送方向とほぼ直角方向及び平行方向
との両方向成分を有するジグザグ状の軌跡に沿つ
て移動せしめることにより、全材料を撹拌、移送
せしめるものである。

即ち、このような堆肥化操作の原理を第５図及
び第６図によつて説明する。１０１は材料を矢印
１０２の方向に局部的に短い距離（材料移動距離
と称す）だけ移送せしめる機能と撹拌を行う機能
とを併せ有する回転パドル式の撹拌装置を示す。
該撹拌装置１０１は、堆肥出口端１０３近傍の始
点１０４から移動を開始し、矢印１０２の堆肥移
送方向とほぼ直角方向である横方向の移動を示す
矢印１０５及び１０５′、ならびに平行方向であ
る縦行方向の短い距離の移動を示す矢印１０６及
び１０６′で構成される図示のようなジグザグ状
の軌跡に沿つて移動し、材料入口端１０７近傍の
終点１０８に到達すれば、全材料は後述の如く撹
拌装置１の撹拌に伴う移送動作により、堆肥化原
料は、Ｊ→排出、Ｉ→Ｊ、Ｈ→Ｉ、……、Ｂ→
Ｃ、Ａ→Ｂの如く順次移動して、材料移動距離だ
け矢印１０２の方向に全量移送が完了する。

このように、回転パドル式の撹拌装置１０１の
横行方向移動による材料の撹拌移送動作を、矢印
１０２の堆肥移送方向に対して逆向きに順次進行
せしめることにより、矩形の発酵領域をもつ発酵
槽１１１内の材料の全量を撹拌しつつ移送し、材
料出口端１０３から排出装置１１４に順次排出す
る。

終点１０８に到達した撹拌装置１０１は撹拌を
停止し、隔壁１０９に設けられた扉１１０から、
隔壁１０９にて発酵槽１１１と仕切られた通路
（材料が存在しない）１１２に移動し、矢印１１
３の方向に戻つて再び始点１０４に達する。

これを例えば毎回１回行うことにより例えばＡ
に投入された原料は一日ごとにＡ→Ｂ→Ｃ→……
→Ｉ→Ｊと10日かかつて移動する間に発酵が行わ
れ、その後排出される。

この回転パドル式の撹拌装置１０１は、第６図
〜第７図に示すように、発酵槽１１１の縦方向を
走行する架台１２０上を発酵槽１１１の横方向に
走行可能とした胴体１２１に懸垂された回転パド
ル１２２で構成され、発酵槽１１１内縦進行方向
（矢印１１５）に対し後方に矢印１０２の方向に
材料を跳ね飛ばして移動せしめるようになつてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の方法においては、通常発酵槽
１１１全体を一わたり撹拌し堆肥化原料を移動さ
せる切返し操作を１回／日程度の頻度で行う。従
つて発酵槽１１１内のある部分の堆肥化原料は１
回／日の撹拌による切返しをうけることになる。

この程度の頻度の切返し操作は、有機分の多い
原料或いは初期の活発な発酵が行われている期間
では非常に有効な方法ではあるが、逆に有機物が
少ない原料或いは後熟期等発酵分解速度のゆつく
りとした時期には第８図に点線で示されるように
十分な発酵温度迄達しないうちに切返しをうける
ため、原料温度が低下し、十分な発酵が得られな
い場合がある、という問題点を有していた。

例えば、一般に厨芥、畜糞、わら等の原料は３
週間程度の発酵処理を行えば一次及び二次発酵が
完了するものであり、厳密な値ではないが一次発
酵期間が約１週間で二次発酵期間が約２週間であ
る。この間おいて、一次発酵期間中にあつて約１
回／１日の撹拌が望ましく、また、バクテリアの
活動が若干低下する二次発酵期間にあつては約１
回／２〜３日の撹拌が望ましいとされている。従
つて３週間の発酵期間内における最適撹拌回数は
12〜14回程度である。なお、この数値は、回転パ
ドルを用いて撹拌を行つた場合のものであつて、
他の撹拌方式では異なる数値となる。

即ち、12〜14回程度の撹拌を受けた場合の堆肥
化物の移動距離は15〜20m程度となる。これ以上
の撹拌操作は本来不要なものである。

また、多量の堆肥化原料を処理しようとすれ
ば、発酵槽の幅を大きなものとしなければなら
ず、これに伴い発酵槽の両側に延在して敷設され
た走行用のレールの間隔も広いものとなり、その
間にわたして設けられた走行梁が巨大なものとな
つてしまう。他方、この走行用のレールの幅を一
定の範囲内にしてしまうと、発酵槽の形状は、走
行用のレールにそつて長いものとなり、ここで、
堆肥化原料の入口端と出口端との間隔が長くなる
ため、堆肥化物の所定の時間（発酵の開始から終
了までの所要時間）内に移動する距離が自づと長
く、堆肥化物の移送に要する撹拌回数と発酵が好
適に行われる為の撹拌回数との間に大幅なずれが
生じることとなる問題もあつた。

本発明は、従来の方法の上記の問題点を解決
し、切返し頻度の自由度を増し、発酵に対し適正
な頻度となし得る発酵槽の運転方法及びその撹拌
装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を解決する手段とし
て、等しい距離を保つて敷設された２本の案内路
と、該２本の案内路にわたして設けられた走行梁
と、該走行梁上に走行自在に設けられかつ回転パ
ドルを垂下してなる撹拌機と、前記２本の案内路
の間に形成された矩形の発酵領域とからなる発酵
槽の運転方法において、前記回転パドルの回転面
を前記案内路とほぼ直角となし、該回転パドルの
回転によつて発酵領域内に堆積された堆肥化物を
一方の案内路から他方の案内路の方向へ撹拌移送
するようにしたことを特徴とする発酵槽運転方法
及びこの方法の実施に直接使用する装置を提供せ
んとするにある。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の発酵槽の一例を示す平面図で
ある。第１図において１は矩形の平面形状を有す
る発酵領域であり、２〜５の４つの辺によつて構
成されるものである。発酵領域１の辺２，３の外
側には案内路としての走行レール６，７が敷設さ
れており、この走行レール６，７の間隔はほぼ等
しくなつている。そして、この２本の走行レール
６，７の間にわたして走行梁８が走行レール６，
７の上を走行自在に設けられている。さらに、走
行梁８には撹拌機９が走行梁８に沿つて横行自在
に設けられている。

この第１図においては撹拌機９、走行梁８の具
体的な構成は省略されている。

また、第１図は前記の発酵領域１に隣接して、
もう一つの発酵領域１′が設けられており多量の
堆肥化原料の発酵処理が行えるようにしてある。

撹拌機９及び走行梁８の作動によつて撹拌機９
は始点Ａから矢印に示されるようなジグザグ状の
軌跡に沿つて移動し、発酵領域１の全域にわたつ
て堆積されている堆肥化物の撹拌を行い終点Ｂへ
至る。その後発酵領域１の辺５の外側を通過して
再び始点Ａにもどる。

勿論、本発明において撹拌機９の移動する軌跡
は、第１図のものに限定されるべきではない。

第１図に示した撹拌機９の移動によつて、発酵
領域１内の堆肥化物は全体に走行レール６の側か
ら走行レール７の側へ移送されるが、このことを
第２図で詳しく述べる。

第２図は第１図の―断面図であつて、発酵
領域１には撹拌機９に設けられた回転パドル１０
のよりも高く堆肥化物が堆積されている。

回転パドル１０の回転方向は矢印１１に示され
た通りであつて走行レール６側の堆肥化物が回転
パドル１０の上を飛び越えて、第２図には示され
ていない走行レール７側へ撹拌と同時に移送され
る。

発酵領域１の下からは多孔板１２を介して空気
ダクト１３からの空気が噴出している。多孔板１
２の代わりに散気管を用いる空気供給手段も有効
である。なお、第２図において、空気供給用のブ
ロアは省略してある。

回転パドル１０は撹拌機９から支柱１４によつ
て垂下されておりモータ１５によつて回転されて
いる。また回転パドル１０の回転面は走行レール
６，７と直角となるよう、即ち、走行梁８と平行
となるようにしてあるために、回転パドル１０の
回転方向によらず、堆肥化物は一方の走行レール
側から他方の走行レール側に移送されることとな
る。走行梁８は片側が２本の走行レール６上を移
動するようになつているが、この走行レールは走
行梁８の重量に応じて増減できる。

第３図は第２図の―断面図であつて、回転
パドル１０は支柱１４の両側に設けられており、
撹拌機９が走行梁８の左右、どちらの方向へ移動
しても回転パドル１０側面によつて堆積層を撹拌
できる。第３図において１６は撹拌機９が走行梁
８上を移動するための駆動装置であつて、回転パ
ドル１０を駆動するためのモータ１５は省略して
ある。

第４図は回転パドル１０の好適な実施例の一つ
であり、回転パドル１０は回転軸１７から放射状
にビーム１８が等しい角度で取り付けられてお
り、その先端部には両側に掻板１９，１９′が固
定されている。この形状の回転パドルによれば、
回転パドルがどのような回転方向（正転と逆転）
をとつても等しく好適な撹拌と移送ができる。

従つて、第１図に示した撹拌機の軌跡に従つて
運転を繰り返し行う場合には、発酵領域１内の堆
肥化物は辺２の側から辺３の側へ徐々に移送され
るので原料は図示しない供給手段によつて辺２に
沿つて発酵領域１内へ供給され、また、所定の発
酵処理を受けた堆肥化物は辺３の端部から取り出
されることとなる。このために、辺３と走行レー
ル７との間の床面に辺３に沿つて落下口を形成
し、落下口の下にベルトコンベヤを配置しておけ
ば容易に堆肥を集めることができる。

以上の堆肥化処理において予め発酵領域１の寸
法を適当に選定しておけば、即ち、走行レール
６，７の平行な辺２，３の間隔が、必要な撹拌回
数から算出される移動距離と等しく、或いは近い
値としておけば、発酵領域１内に堆積された堆肥
化物は余計な撹拌を受けて発酵温度が異常に低下
してしまうというような不具合はない。したがつ
て、第８図実線で示す如く、発酵温度は適温に達
し、発酵期間も十分確保され、効率のよい発酵運
転を行うことができる。

勿論、第１図の発酵領域１の原料供給を受ける
辺２側と堆肥化物を取り出す辺３側とを別々に撹
拌することはできないので、二次発酵領域におけ
る撹拌回数は若干多くなる。

しかし、従来の如く、多量の原料を発酵処理す
る場合に走行梁８の長さをいたずらに長くとり、
巨大な走行梁とするような不具合は回避され、ま
た、堆肥化物を投入端から取出端まで移送するた
めに必要以上の撹拌移送操作を繰り辺すこともな
い。

また、第１図のように発酵領域を１，１′の二
つに分割したり或いはそれ以上とすれば、一回の
撹拌移送に際して取り出される堆肥の量が全体の
半分或いはそれ以下（分割数に応じて変わる）と
なり、図示されてはいないが、一般にベルトコン
ベアの端に設けられる堆肥を貯留するホツパの容
量を小さくすることができるので、発酵処理プラ
ントとしてみた場合設備を小型にすることができ
る。

さらに、本発明は回分式の場合にも適用が可能
であり、その場合は、例えば発酵領域１内の全域
に対して原料を堆積して、回転パドル１０の回転
方向を正転・逆転をする運転をすれば、堆肥化物
は、１回の撹拌で移送される距離だけ移動するに
とどまり、その結果、ほぼ同じ、領域内において
発酵処理を完結することができる。このような場
合には第４図に示した回転パドルの形状が極めて
有効となる。

なお、前記実施例では、走行梁８が案内路とし
ての走行レール６，７上を車輪によつて走行する
例を示したが、車輪の代わりにタイヤを用いるこ
とによつてレールを省略した案内路とすることが
できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、堆肥化原
料の発酵作業に当たり、切辺し頻度の自由度を増
し、発酵に対し適正な頻度とすることができ、原
料供給装置及び堆肥排出装置の容量を小ならし
め、発酵処理設備の小型化も可能にすることがで
きる等、極めて有益なる効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発酵槽の平面説明図であり、
第２図は第１図の―断面図、第３図は第２図
の―断面図であり、第４図は本発明の発酵槽
に適した撹拌機の回転パドルの形状であり、第５
図は従来方法の例を示す平面説明図、第６図はそ
の斜視図、第７図はその回転パドル部の拡大図、
第８図は従来例と本発明の実施例における発酵状
態の比較グラフである。 １，１′…発酵領域、２，３，４，５…辺、６，
７…走行レール、８…走行梁、９…撹拌機、１０
…回転パドル、１１…回転方向を示す矢印、１２
…多孔板、１３…空気ダクト、１４…支柱、１５
…モータ、１６…駆動装置、１７…回転軸、１８
…ビーム、１９，１９′…掻板、１０１…撹拌装
置、１０２…堆肥移送方向を示す矢印、１０３…
堆肥出口端、１０４…始点、１０５，１０５′…
横方向の移動を示す矢印、１０６，１０６′…縦
行方向の移動を示す矢印、１０７…材料入口端、
１０８…終点、１０９…隔壁、１１０…扉、１１
１…発酵槽、１１２…通路、１１３…矢印、１１
４…排出装置、１１５…矢印、１２０…架台、１
２１…胴体、１２２…回転パドル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 等しい距離を保つて敷設された２本の案内路
   と、該２本の案内路にわたして設けられた走行梁
   と、該走行梁上に走行自在に設けられかつ回転パ
   ドルを垂下してなる撹拌機と、前記２本の案内路
   の間に形成された矩形の発酵領域とからなる発酵
   槽の運転方法において、前記回転パドルの回転面
   を前記案内路とほぼ直角となし、前記回転パドル
   の回転によつて上記発酵領域内に堆積された堆肥
   化物を一方の案内路から他方の案内路の方向へ撹
   拌移送するようにしたことを特徴とする発酵槽運
   転方法。 ２ 等しい距離を保つて敷設された２本の案内路
   と、該２本の案内路にわたして設けられた走行梁
   と、該走行梁上に走行自在に設けられかつ回転パ
   ドルを垂下してなる撹拌機と、上記２本の案内路
   の間に形成された矩形の発酵領域とからなる発酵
   槽撹拌装置において、前記回転パドルの回転面が
   前記案内路とほぼ直角となるように垂下されてい
   ることを特徴とする発酵槽撹拌装置。