生ごみ処理方法及び生ごみ処理装置
【課題】本発明は、生ごみから出る汚水や臭気を効率良く処理しながら生ごみを堆肥化することができる生ごみ処理方法及び生ごみ処理装置を提供する。
【解決手段】生ごみＡを菌床と混合することにより発酵させて堆肥化するとともに、生ごみ処理槽２に投入する生ごみＡから出る汚水Ｃを、曝気槽１３において微生物汚泥Ｄと混合して分解処理し、同曝気槽１３の分解処理液を固液分離した後に、上澄液を回収して処理水槽１５に貯留する一方で、生ごみ処理槽２内の臭気Ｋを脱臭塔１２に送給し、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器２０において、曝気槽１３から供給した微生物汚泥Ｄと接触させ微生物汚泥Ｄに含まれる微生物により分解処理を行い、この分解処理に供した使用済み微生物汚泥Ｈを曝気槽１３に返送するようにして、曝気槽１３の微生物汚泥Ｄを、脱臭塔１２との間で循環させながら汚水Ｃ及び臭気Ｋの分解処理を行う。
【解決手段】生ごみＡを菌床と混合することにより発酵させて堆肥化するとともに、生ごみ処理槽２に投入する生ごみＡから出る汚水Ｃを、曝気槽１３において微生物汚泥Ｄと混合して分解処理し、同曝気槽１３の分解処理液を固液分離した後に、上澄液を回収して処理水槽１５に貯留する一方で、生ごみ処理槽２内の臭気Ｋを脱臭塔１２に送給し、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器２０において、曝気槽１３から供給した微生物汚泥Ｄと接触させ微生物汚泥Ｄに含まれる微生物により分解処理を行い、この分解処理に供した使用済み微生物汚泥Ｈを曝気槽１３に返送するようにして、曝気槽１３の微生物汚泥Ｄを、脱臭塔１２との間で循環させながら汚水Ｃ及び臭気Ｋの分解処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみを堆肥化する生ごみ処理方法及び生ごみ処理装置に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の生ごみを堆肥化する方法には、次に説明するような処理を行うものがある。即ち、投入された生ごみを粉砕した後、調整タンクに移送し、そこから順次脱水機に移送して固形物と汚水とに分離し、固形物を発酵処理機にて発酵処理後、熟成させ、堆肥として再利用する工程と、脱水機からの汚水を生物処理機に移送し、空気を注入して汚水を浄化させ、処理水と汚泥に分離して処理水は再生水として再利用し、汚泥は発酵処理機に投入する工程とを具備している。また、生ごみを堆肥化する前記発酵処理機に、該発酵処理機で発生する臭気から水分を脱水する脱水器と、液体脱臭器と、固形脱臭器とを備えた脱臭装置が付設され、該脱臭装置により発酵処理機で発生する臭気を脱臭した後、外気に放出する。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−８７０７６号公報（第２、３頁および第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、生ごみから出る汚水については、生物処理機に存する好気性菌によって浄化処理を行っており、臭気については、液体脱臭器において薬剤が投入されている液体中をバブリングすることにより通過させて、その後、固形脱臭器において木皮やおがくず、木炭や活性炭などを通過させて悪臭成分を除去している。このように、汚水と臭気を処理する媒体が異なっているため、それぞれの媒体について維持管理を行う必要があり、汚水や臭気を処理する工程にかける手間が多くなる。
【０００４】
本発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、生ごみから出る汚水や臭気を効率良く処理しながら生ごみを堆肥化することができる生ごみ処理方法及び生ごみ処理装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る生ごみ処理方法は、生ごみを菌床と混合することにより発酵させて堆肥化するとともに、生ごみ処理槽に投入する前記生ごみから出る汚水を、曝気槽において微生物を含む汚泥と混合して分解処理し、同曝気槽の分解処理液を固液分離した後に、上澄液を回収して処理水槽に貯留する一方で、前記生ごみ処理槽内の臭気を脱臭槽に送給し、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器において、前記曝気槽から供給した前記汚泥と接触させ同汚泥に含まれる微生物により分解処理を行い、この分解処理に供した前記汚泥を前記曝気槽に返送するようにして、前記曝気槽の前記汚泥を、前記脱臭槽との間で循環させながら前記汚水及び前記臭気の分解処理を行うことを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に係る生ごみ処理方法によれば、前記汚泥を前記曝気槽と前記脱臭槽との間で循環させて前記汚泥及び前記臭気の分解処理を行うことから、前記汚泥と前記臭気とを同一の媒体を用いて処理することができる。このため、前記生ごみから出る前記汚水や前記臭気などを効率良く処理しながら前記生ごみの堆肥化を行うことができる。
【０００７】
請求項２に係る生ごみ処理方法は、腐植質が溶出する培養装置を曝気槽に設けて、汚泥に含まれる微生物を活性化させることを特徴としている。
【０００８】
この請求項２に係る生ごみ処理方法によれば、前記培養装置から溶出する前記腐植質により前記汚泥に含まれる微生物を活性化させることができ、前記汚泥を長期に亘り循環して使用することができる。
【０００９】
請求項３に係る生ごみ処理方法は、菌床として、腐植質を含み牛糞堆肥を主材料とした菌床を用いることを特徴としている。
【００１０】
この請求項３に係る生ごみ処理方法によれば、前記牛糞堆肥を主材料とすることで臭いが少なく、且つ、前記腐植質を含有させることで堆肥化した前記生ごみの悪臭の発生を抑えることができるとともに、前記菌床中の微生物を増殖、活性化させて前記生ごみの分解速度を上げることができる。
【００１１】
請求項４に係る生ごみ処理方法は、生ごみを、スクリューコンベヤによって生ごみ処理槽に投入することとし、前記スクリューコンベヤのケーシング内に設けた加圧用ゲートを閉じることにより、同加圧用ゲートにおいて前記生ごみを閉塞させて圧縮し、脱水処理をした後に、生ごみ処理槽に投入することを特徴としている。
【００１２】
この請求項４に係る生ごみ処理方法によれば、投入する前記生ごみの水分を少なくすることで前記生ごみ処理槽内の水分を抑え、悪臭の原因となる有機酸の発生を防止することができる。即ち、水分の多い前記生ごみをそのまま投入し前記生ごみ処理槽内の水分が高くなると、酸素が十分に供給されない状態になった場合に、前記生ごみの有機物が前記菌床の微生物により分解されて有機酸が発生し易くなるからである。
【００１３】
請求項５に係る生ごみ処理装置は、生ごみを菌床と混合することで発酵させ堆肥化する生ごみ処理槽と、前記生ごみ処理槽に投入する前記生ごみから出る汚水を、微生物を含む汚泥と混合して分解処理を行う曝気槽と、同曝気槽の分解処理液を固液分離する沈殿槽と、同沈殿槽において固液分離したあとの処理水を貯留する処理水槽とを設けるとともに、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器を具備する脱臭槽を設け、前記曝気槽の前記汚泥を前記脱臭槽との間で循環可能にし、前記曝気槽の前記汚泥を前記脱臭器の前記充填材に供給して、前記臭気を前記汚泥と接触させることで前記汚泥に含まれる微生物により分解処理させるようにし、この分解処理に供した前記汚泥を前記曝気槽に返送して、再度前記汚水の分解処理に供することを特徴としている。
【００１４】
この請求項５に係る生ごみ処理装置によれば、微生物を含む前記汚泥を前記曝気槽と前記脱臭槽との間で循環させて前記汚泥及び前記臭気の分解処理を行う構成になっており、前記汚泥と前記臭気とを同一の媒体を用いて処理できるため、前記生ごみから出る前記汚水や前記臭気などを効率良く処理しながら前記生ごみの堆肥化を行うことができる。
【００１５】
請求項６に係る生ごみ処理装置は、曝気槽に、腐植質を溶出して前記汚泥の微生物を活性化させる培養装置を設けることを特徴としている。
【００１６】
この請求項６に係る生ごみ処理装置によれば、前記培養装置から溶出する前記腐植成分により前記汚泥に含まれる微生物を活性化させることができ、前記汚泥を長期に亘り循環させて使用することが可能になる。
【００１７】
請求項７に係る生ごみ処理装置は、沈殿槽に代えて液中膜装置を設け、同液中膜装置を曝気槽に浸漬された状態で設置することを特徴としている。
【００１８】
この請求項７に係る生ごみ処理装置によれば、固液分離を行う前記液中膜装置を前記曝気槽内に設けることができるため、前記沈殿槽を省略し構造の簡略化を図ることができる。
【００１９】
請求項８に係る生ごみ処理装置は、生ごみを生ごみ処理槽に投入するスクリューコンベヤを設け、同スクリューコンベヤのケーシング内に、同ケーシング内をヘッド側とテール側とに遮断することによって、前記生ごみを閉塞させて圧縮し脱水処理を行うための加圧用ゲートを設けるとともに、脱水された水分や前記スクリューコンベヤ内に生じた結露水などの汚水を回収するドレンパンを設けることを特徴としている。
【００２０】
この請求項８に係る生ごみ処理装置によれば、投入する前記生ごみの水分を抑えることができるため、前記生ごみ処理槽内の水分の上昇を抑え、悪臭の原因となる有機酸の発生を防止することができる。即ち、水分の多い前記生ごみをそのまま投入し前記生ごみ処理槽内の水分が高くなると、酸素が十分に供給されない状態になった場合に、前記生ごみの有機物が前記菌床の微生物により分解されて有機酸が発生し易くなるからである。
【００２１】
請求項９に係る生ごみ処理装置は、菌床を、牛糞堆肥を主材料とし腐植質を含むものとすることを特徴としている。
【００２２】
この請求項９に係る生ごみ処理装置によれば、前記牛糞堆肥を主材料とすることで臭いが少なく、且つ、前記腐植質を含有させることで堆肥化した前記生ごみの悪臭の発生を抑えることができるとともに、前記菌床中の微生物を増殖、活性化させて前記生ごみの分解速度を上げることができる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の生ごみ処理方法は、微生物を含む汚泥を循環させて生ごみの汚水や臭気の分解処理を行えるため、分解処理に用いる媒体の交換頻度が少なくて済み、維持管理の負担が軽く、しかも、ランニングコストが安い生ごみ処理装置の提供が可能になる。
【００２４】
請求項２記載の生ごみ処理方法は、曝気槽で汚泥の微生物を活性化させることができるため、汚泥を長期に亘り汚水や臭気の分解処理に用いることができ、維持管理の手間を軽減することができる生ごみ処理装置の提供が可能になる。
【００２５】
請求項３記載の生ごみ処理方法は、悪臭の発生が抑えられ、且つ、生ごみを短期間で堆肥化することができる生ごみ処理装置の提供が可能になる。
【００２６】
請求項４記載の生ごみ処理方法は、悪臭の原因となる有機酸の発生を抑えることができる生ごみ処理装置の提供が可能になる。
【００２７】
請求項５記載の生ごみ処理装置は、微生物を含む汚泥を循環させて生ごみの汚水や臭気の分解処理を行うため、分解処理に用いる媒体の交換頻度が少なくて済み、維持管理の負担を軽減し、且つ、ランニングコストを抑えることができる。
【００２８】
請求項６記載の生ごみ処理装置は、曝気槽で汚泥の微生物を活性化させることができるため、汚泥を長期に亘り汚水や臭気の分解処理に用いることができ、維持管理の手間を軽減することができる。
【００２９】
請求項７記載の生ごみ処理装置は、固液分離を行う液中膜装置を曝気槽内に設けることができるため、コンパクト化を図ることができる。
【００３０】
請求項８記載の生ごみ処理装置は、悪臭の原因となる有機酸の発生を抑えることができる。
【００３１】
請求項９記載の生ごみ処理装置は、悪臭の発生を抑えることができ、且つ、生ごみを短期間で堆肥化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明にかかる生ごみ処理装置の実施の形態を図１〜３を参照しながら説明する。図１は本発明に係る生ごみ処理装置１の実施例を示す装置全体のフローチャート図である。 図１における符号２は、生ごみＡを微生物によって発酵、分解させ堆肥化する生ごみ処理槽であり、符号３は生ごみ分解槽２に生ごみＡを投入する投入用コンベヤ、符号４は生ごみ処理槽２内の残渣（堆肥Ｂ）を取り出す取出用コンベヤである。
【００３３】
生ごみ処理槽２には、槽内に牛糞堆肥をベースとし２〜１０％の腐植土と１０％の木屑堆肥とを含む菌床が投入されており、この菌床と生ごみＡとを攪拌混合する攪拌機５が設けられている。この攪拌機５は、生ごみ処理槽２の上部に設置された減速機付きモータ６により駆動され、槽内に縦向きに配置した回転軸５ａと、この回転軸５ａに取り付けられている複数の攪拌羽根５ｂとで構成されている。これらの攪拌羽根５ｂは、槽内の底に近接した状態で放射状に配置されている。また、生ごみ処理槽２には、菌床の微生物（主に好気性菌、通性嫌気性菌）に空気を供給するための空気吸込用ファン７が設けられている。この空気用ファン７には、空気吸込ブロワ３１から空気Ｍが供給されるようになっており、吹出し口には図示しないルーバーが配置されて、発酵途中の生ごみＡの表面全体に満遍なく空気が行き渡るようになっている。
【００３４】
菌床を牛糞堆肥ベースとしているのは、鳥の糞は消化が不十分であるため臭いが強く、豚の糞は臭いが強いことと、水分が多いため堆肥化するのに大量の水分調整剤を必要とするのに対し、牛糞は、豚の糞に比べて水分が少なく、且つ、堆肥化すれば臭いが全くなくなるからである。また、菌床に腐植土を混合すれば、含まれる腐植質によって堆肥化した生ごみの臭気発生を抑えることができるとともに、菌床中の微生物を増殖、活性化して生ごみの分解速度を上げることができる。なお、牛糞堆肥のみを用いた場合でも、含まれる微生物によって生ごみの堆肥化及び分解が可能である。
【００３５】
上記の腐植質は、落葉樹の落ち葉と動物や微生物に由来の蛋白質が温暖な気候化で十分に分解され、再結合を繰り返してできた中性腐植を材料とし、バイオテクノロジーによって低分子化してミセスコロイドとした後に安定化させ、その後粉状にしたものを用いている。投入用コンベヤ３には、一軸のスクリューコンベヤが用いられ、生ごみＡから出る水分を生ごみ処理槽２内に持ち込むことを避けるために、ヘッド側（排出側）がテール側（供給側）よりも高くなるように傾斜を設けて配置している。この傾斜角度を２５°以上にし、且つ、スクリュー３ａの回転数を５ｍｉｎ−1とすれば、水分の持ち込みを効果的に回避することができる。また、投入用コンベヤ３のテール側には、生ごみＡを投入する投入用ホッパー８が破砕機９を介して取り付けられるとともに、ケーシング３ｂの底面に直径１〜２ｍｍの複数の排水孔３ｃが貫通形成されており、これらの排水孔３ｃを覆うようにドレンパン３ｄが取り付けられている。
【００３６】
そして、投入用コンベヤ３のヘッド側には、ケーシング３ｂ内をヘッド側とテール側とに遮断し、生ごみＡを閉塞させることによって圧縮し、脱水処理を行うための加圧用ゲート１０が設けられている（図２参照）。加圧用ゲート１０は板状部材からなり、図２（ａ）のＡ−Ａ矢視拡大断面図である図２（ｂ）に示すように、下端部をケーシング３ｂの内面に対応するように湾曲させ、且つ、下端部の一箇所に、スクリュー３ａのシャフト３ｅと接触しないようにするため切り欠き部１０ｂが設けられている。加圧用ゲート１０は、ケーシング３ｂに連設されている格納部１０ｂに収容されており、格納部１０ｂからケーシング３ｂ内に出し入れ可能となっている。加圧用ゲート１０には、格納部１０ｂの上部に設置されているアクチュエータ１０ｃのロッド１０ｄの一端部が固定されており、アクチュエータ１０ｃを駆動しロッド１０ｄを進退させることによって、格納部１０ｂから加圧用ゲート１０を出し入れし、ケーシング３ｂ内の閉鎖と開放とを行う。
【００３７】
また、ヘッド側において、スクリュー３ａのシャフト３ｅを支持している軸受け３ｆは、ケーシング３ｂ内に放射状に配置したステー３ｇによって支持されているため、生ごみＡの排出を阻害することがない。
【００３８】
一方、取出用コンベヤ４にも、一軸のスクリューコンベヤが用いられている。取出用コンベヤ４は、ほぼ水平の状態で配置されており、スクリュー４ａのテール側を生ごみ分解槽２の槽内に突出させた状態で配置されている。
【００３９】
さらに、この生ごみ処理装置１には、生ごみ汚水Ｃを浄化する汚泥循環槽１１と、生ごみの臭気を回収して脱臭する脱臭塔１２とが設けられている。汚泥循環槽１１は、曝気槽１３と沈殿槽１４と処理水槽１５とで構成されている。
【００４０】
曝気槽１３には、微生物（主に好気性菌、通性嫌気性菌）を含む微生物汚泥Ｄが投入されており、微生物に空気を供給する空気吹出しノズル１６と、微生物汚泥Ｄを脱臭塔１２に送給するための汚泥循環ポンプ１７と、腐植質を充填した培養装置（リアクター１８）とが配設されている。上記の微生物汚泥Ｄには、微生物を活性化するために腐植土等が混合されている。リアクター１８は、５〜２０ｍｍの大きさのペレット状に形成した腐植土及び遠赤外線を放射する天然鉱石やセラミックなどを、通水性を有するケースに充填したものである。そして、溶出する腐植質や放射される遠赤外線等よって、微生物汚泥Ｄ中の微生物を活性化させることができる。また、溶出する腐植質によって微生物汚泥Ｄの腐敗や臭気の発生を防ぐこともできる。なお、腐植質を定期的（月に1回程度）に循環槽に投入することにすれば、リアクター１８を省略することも可能である。この曝気槽１３に生ごみ汚水Ｃが投入されると、生ごみ汚水Ｃは微生物汚泥Ｄ中の微生物によって固形分が水と炭酸ガスとに分解される。これと同時に、生ごみ汚水Ｃの窒素成分が酸化分解される。
【００４１】
沈殿槽１４は、曝気槽１３において生ごみ汚水Ｃを分解処理した分解処理液を含む微生物汚泥Ｄの固液分離を行っており、沈殿汚泥Ｅを一箇所に集めることができるように、底部を絞った形状になっている。また、槽内上部には沈殿汚泥Ｅと分離した分離液Ｆを回収し処理水槽１５に導く溝状の回収部１５ａが設けられている。この回収部１５ａはオーバーフロー形式になっており、回収部１５ａの側壁を越えて内側に流入した分離液Ｆの上澄液を回収する構成になっている。この上澄液が、処理水Ｇとして処理水槽１５に貯留される。一方、沈殿汚泥Ｅは曝気槽１３に返送され、生ごみ汚水Ｃの分解処理に供される。
【００４２】
処理水槽１５には、洗浄水ポンプ１９が設けられていて、槽内の処理水Ｇを投入用ホッパー８に送給し、洗浄水として利用することができる。また、処理水Ｇを生ごみ処理槽２に送給し、槽内に噴霧して生ごみＡの水分調整が行えるようになっている。
【００４３】
脱臭塔１２は、内部が脱臭槽になっていて、その底部が使用済み微生物汚泥Ｄの貯留部１２ａになっており、貯留部１２ａの上方に脱臭器２０が配置され、脱臭器２０の上方に排気口１２ｂが設けられた構造になっている。脱臭器２０は、気液接触用の充填材（東洋ゴム工業株式会社製 商品名：ハイレックス）が収納されている。なお、微生物汚泥Ｄの閉塞を防止するため、パンチングを用いて効率をアップさせる場合もある。この脱臭器２０の上側には、曝気槽１３の汚泥循環ポンプ１７によって送給される微生物汚泥Ｄを散布し脱臭器２０の充填材に供給するシャワーノズル２１が配置されている。また、脱臭器２０の下側には、臭気捕集ブロワ２２によって送給されてくる生ごみ処理槽２の臭気を導入する臭気導入口１２ｃが設けられている。さらに、脱臭塔１２の底部には、貯留部１２ａの使用済み微生物汚泥Ｈを曝気槽１３に返送する汚泥排出口１２ｄが設けられている。
【００４４】
この脱臭塔１２に生ごみ処理槽２内の生ごみの臭気Ｋが導入されると、脱臭器２０において、充填材の表面に付着している微生物汚泥Ｄと接触し、微生物汚泥Ｄ中の微生物により臭気成分が分解されて脱臭が行われる。脱臭処理された清浄な空気Ｌは、排気口１２ｂから大気へ放出される。なお、投入用ホッパー８内の生ごみＡの臭気や発生した結露水の臭気は、図示しない配管によって臭気Ｋと一緒に脱臭塔１２に送給され脱臭処理される。
【００４５】
次に、上記実施例の生ごみ処理装置１で生ごみＡを堆肥化する方法について説明する。所定量の生ごみＡを投入用ホッパー８に投入する。この投入された生ごみＡは、投入用ホッパー８下の破砕機９で破砕された後に投入用コンベヤ３に供給される。投入用コンベヤ３に供給された生ごみＡは、スクリュー３ａでさらに小さく切断されながら搬送される。このとき、加圧用ゲート１０を閉じた状態にして、生ごみＡが閉塞するようにする。そうすると、加圧用ゲート１０において生ごみＡが圧縮され脱水処理が行われる。このようにして、水分率を約８５％から６０〜７０％に下げた生ごみを、加圧ゲート１０を開いて生ごみ処理槽２内に投入する。
【００４６】
生ごみ処理槽２内に投入した生ごみＡは、攪拌機５で攪拌しながら菌床と混合する。菌床と接触した生ごみＡは、菌床の微生物によって発酵、分解されやがて堆肥化する。堆肥Ｂとなった生ごみＡは、１〜１．５ヶ月毎ごとに取出用コンベヤ４で抜き取りを行う。
【００４７】
一方、投入用コンベヤ４で脱水された水分や投入用コンベヤ３内に発生した結露水などの生ごみ汚水Ｃは、ドレンパン３ｄで回収して汚泥循環槽１１の曝気槽１３に送給する（ａ）。この生ごみ汚水Ｃは、曝気槽１３中で微生物汚泥Ｄと接触し、微生物汚泥Ｄ中の微生物によって固形分が水と炭酸ガスとに分解されるとともに、窒素成分が酸化分解される。そして、固形分等を分解処理した生ごみ汚水Ｃの分解処理液を含む微生物汚泥Ｄを沈殿槽１４に送給し（ｂ）、固液分離を行う。沈殿槽１４の底に溜まった沈殿汚泥Ｅは曝気槽１３に返送し（ｃ）、曝気槽１３で活性化し再び生ごみ汚水Ｃの分解処理に供する。固液分離を行った分離液Ｆは、上澄液が回収部１５ａにより回収されて処理水槽１５に送られ（ｄ）、処理水Ｇとして貯留される。
【００４８】
この処理水槽１５に貯留している処理水Ｇを、洗浄水ポンプ１９により生ごみＡ投入後の投入用ホッパー８に送給し（ｅ）、内面の洗浄を行ったり、適宜生ごみ処理槽２に送給し、発酵中の生ごみＡの水分調整を行う（ｆ）。また、処理水槽１５には、希釈用の清水を補充できるようになっている（ｇ）。
【００４９】
一方、生ごみ処理槽２内の臭気Ｋを、臭気捕集ブロワ２２によって脱臭塔１２に送給する（ｈ）。この際、生ごみ処理槽２内からの吸引速度を１ｍ／ｓｅｃ以下とすることで、堆肥の粉塵を吸い込むことがないようにしている。また、曝気槽１３で培養した微生物汚泥Ｄを適宜脱臭塔１２に送給して（ｋ）、シャワーノズル２１から散布し脱臭器２０の充填材に供給する。そして、微生物汚泥Ｄと臭気Ｋと脱臭器２０において接触させて、臭気Ｋを微生物汚泥Ｄ中の微生物によって分解させる。生ごみの臭気Ｋは、アンモニアを主成分としており、このアンモニアを微生物の硝化作用によって酸化分解し、亜硝酸を経て硝酸へと変化させる。こうして、臭いの成分が除去された清浄な空気Ｌは、排気口１２ｂから大気中に放出される。また、生ごみ処理槽２内の臭気Ｋは、曝気槽１３の空気吹出しノズル１６にも送給され（ｍ）、微生物汚泥Ｄを活性化する一方で、微生物汚泥Ｄの微生物によって臭いの成分が分解される。さらに、臭気Ｋは沈殿槽１４にも送給され（ｎ）、沈殿汚泥Ｅの活性化に供される。このように、臭気Ｋを微生物汚泥Ｄで脱臭処理すれば、有機酸等が発する不快臭も効果的に脱臭することができる。また、貯留部１２ａに貯留されている使用済みの微生物汚泥Ｈは、汚泥排出口１２ｄから曝気槽１３に返送され（ｐ）、槽内で活性化されて再び生ごみ汚水Ｃや臭気Ｋの分解処理に供される。
【００５０】
上記のように、微生物汚泥Ｄを汚泥循環槽１１と脱臭塔１２との間で循環させつつ汚泥循環槽１１の曝気槽１３で活性化し、生ごみ汚水Ｃや臭気Ｋの分解処理に繰り返し用いることができるため、媒体の交換等の維持管理の手間が軽減する。また、生ごみ処理槽２に投入した生ごみＡについても、菌床中の微生物を利用して堆肥化しており、生ごみＡの堆肥化から生ごみ汚水Ｃや臭気Ｋの処理までを微生物を用いて処理しているので、化学薬品等は使用しておらず環境に対して悪影響を及ぼす心配がない。
【００５１】
上記実施例において、曝気槽１３に液中膜装置２３を配設することによって、沈殿槽１４を省略することができる（図３（ａ）参照）。液中膜装置２３は、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、濾板２４の両側に微多孔性膜２５を貼着した複数枚の膜カートリッジ２６を膜ケース２７内に収納した構造になっており、膜カートリッジ２６毎に、その内側から濾過された処理水Ｆを引き出すチューブ２８が接続されている。さらに、膜ケース２７の下側には、散気ケース２９が設けられて散気ディフューザー３０が配置されている。散気ディフューザー３０は、酸素溶解効率の高い超微細気泡を発生させることができ、膜カートリッジ２６の洗浄や微生物汚泥Ｄ中の微生物に対し生ごみ汚水Ｃや臭気Ｋの分解に必要な十分な酸素を供給することができる。このような液中膜装置２３を、曝気槽１３の液中に浸漬した状態で設置する。
【００５２】
液中膜装置２３が設置された曝気槽１３に生ごみ汚水Ｃが送給されると、微生物汚泥Ｃ中の微生物によって固形分が水と炭酸ガスとに分解されるとともに、窒素成分が酸化分解される。このように、分解処理された生ごみ汚水Ｃの分解処理液を含む微生物汚泥Ｄを、液中膜装置２３の幕カートリッジ２６によって固液分離し、微多孔性膜２５を透過した処理液をチューブ２８で引き出して処理水槽１５に送給し（ｑ）、処理水Ｇとして貯留する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る生ごみ処理装置の実施例を示す装置全体のフローチャート図。
【図２】図１における投入用コンベヤのヘッド側を示す部分拡大図。
【図３】（ａ）曝気槽に液中膜装置を設置した汚泥循環槽の概念図、（ｂ）液中膜装置の概略正面図、（ｃ）液中膜装置の膜カートリッジを説明するための概略側面図。
【符号の説明】
【００５４】
１ 生ごみ処理装置
２ 生ごみ処理槽
１２ 脱臭塔
１３ 曝気槽
１５ 処理水槽
Ａ 生ごみ
Ｃ 汚水
Ｄ 微生物汚泥
Ｋ 臭気
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみを堆肥化する生ごみ処理方法及び生ごみ処理装置に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の生ごみを堆肥化する方法には、次に説明するような処理を行うものがある。即ち、投入された生ごみを粉砕した後、調整タンクに移送し、そこから順次脱水機に移送して固形物と汚水とに分離し、固形物を発酵処理機にて発酵処理後、熟成させ、堆肥として再利用する工程と、脱水機からの汚水を生物処理機に移送し、空気を注入して汚水を浄化させ、処理水と汚泥に分離して処理水は再生水として再利用し、汚泥は発酵処理機に投入する工程とを具備している。また、生ごみを堆肥化する前記発酵処理機に、該発酵処理機で発生する臭気から水分を脱水する脱水器と、液体脱臭器と、固形脱臭器とを備えた脱臭装置が付設され、該脱臭装置により発酵処理機で発生する臭気を脱臭した後、外気に放出する。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−８７０７６号公報（第２、３頁および第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、生ごみから出る汚水については、生物処理機に存する好気性菌によって浄化処理を行っており、臭気については、液体脱臭器において薬剤が投入されている液体中をバブリングすることにより通過させて、その後、固形脱臭器において木皮やおがくず、木炭や活性炭などを通過させて悪臭成分を除去している。このように、汚水と臭気を処理する媒体が異なっているため、それぞれの媒体について維持管理を行う必要があり、汚水や臭気を処理する工程にかける手間が多くなる。
【０００４】
本発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、生ごみから出る汚水や臭気を効率良く処理しながら生ごみを堆肥化することができる生ごみ処理方法及び生ごみ処理装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る生ごみ処理方法は、生ごみを菌床と混合することにより発酵させて堆肥化するとともに、生ごみ処理槽に投入する前記生ごみから出る汚水を、曝気槽において微生物を含む汚泥と混合して分解処理し、同曝気槽の分解処理液を固液分離した後に、上澄液を回収して処理水槽に貯留する一方で、前記生ごみ処理槽内の臭気を脱臭槽に送給し、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器において、前記曝気槽から供給した前記汚泥と接触させ同汚泥に含まれる微生物により分解処理を行い、この分解処理に供した前記汚泥を前記曝気槽に返送するようにして、前記曝気槽の前記汚泥を、前記脱臭槽との間で循環させながら前記汚水及び前記臭気の分解処理を行うことを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に係る生ごみ処理方法によれば、前記汚泥を前記曝気槽と前記脱臭槽との間で循環させて前記汚泥及び前記臭気の分解処理を行うことから、前記汚泥と前記臭気とを同一の媒体を用いて処理することができる。このため、前記生ごみから出る前記汚水や前記臭気などを効率良く処理しながら前記生ごみの堆肥化を行うことができる。
【０００７】
請求項２に係る生ごみ処理方法は、腐植質が溶出する培養装置を曝気槽に設けて、汚泥に含まれる微生物を活性化させることを特徴としている。
【０００８】
この請求項２に係る生ごみ処理方法によれば、前記培養装置から溶出する前記腐植質により前記汚泥に含まれる微生物を活性化させることができ、前記汚泥を長期に亘り循環して使用することができる。
【０００９】
請求項３に係る生ごみ処理方法は、菌床として、腐植質を含み牛糞堆肥を主材料とした菌床を用いることを特徴としている。
【００１０】
この請求項３に係る生ごみ処理方法によれば、前記牛糞堆肥を主材料とすることで臭いが少なく、且つ、前記腐植質を含有させることで堆肥化した前記生ごみの悪臭の発生を抑えることができるとともに、前記菌床中の微生物を増殖、活性化させて前記生ごみの分解速度を上げることができる。
【００１１】
請求項４に係る生ごみ処理方法は、生ごみを、スクリューコンベヤによって生ごみ処理槽に投入することとし、前記スクリューコンベヤのケーシング内に設けた加圧用ゲートを閉じることにより、同加圧用ゲートにおいて前記生ごみを閉塞させて圧縮し、脱水処理をした後に、生ごみ処理槽に投入することを特徴としている。
【００１２】
この請求項４に係る生ごみ処理方法によれば、投入する前記生ごみの水分を少なくすることで前記生ごみ処理槽内の水分を抑え、悪臭の原因となる有機酸の発生を防止することができる。即ち、水分の多い前記生ごみをそのまま投入し前記生ごみ処理槽内の水分が高くなると、酸素が十分に供給されない状態になった場合に、前記生ごみの有機物が前記菌床の微生物により分解されて有機酸が発生し易くなるからである。
【００１３】
請求項５に係る生ごみ処理装置は、生ごみを菌床と混合することで発酵させ堆肥化する生ごみ処理槽と、前記生ごみ処理槽に投入する前記生ごみから出る汚水を、微生物を含む汚泥と混合して分解処理を行う曝気槽と、同曝気槽の分解処理液を固液分離する沈殿槽と、同沈殿槽において固液分離したあとの処理水を貯留する処理水槽とを設けるとともに、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器を具備する脱臭槽を設け、前記曝気槽の前記汚泥を前記脱臭槽との間で循環可能にし、前記曝気槽の前記汚泥を前記脱臭器の前記充填材に供給して、前記臭気を前記汚泥と接触させることで前記汚泥に含まれる微生物により分解処理させるようにし、この分解処理に供した前記汚泥を前記曝気槽に返送して、再度前記汚水の分解処理に供することを特徴としている。
【００１４】
この請求項５に係る生ごみ処理装置によれば、微生物を含む前記汚泥を前記曝気槽と前記脱臭槽との間で循環させて前記汚泥及び前記臭気の分解処理を行う構成になっており、前記汚泥と前記臭気とを同一の媒体を用いて処理できるため、前記生ごみから出る前記汚水や前記臭気などを効率良く処理しながら前記生ごみの堆肥化を行うことができる。
【００１５】
請求項６に係る生ごみ処理装置は、曝気槽に、腐植質を溶出して前記汚泥の微生物を活性化させる培養装置を設けることを特徴としている。
【００１６】
この請求項６に係る生ごみ処理装置によれば、前記培養装置から溶出する前記腐植成分により前記汚泥に含まれる微生物を活性化させることができ、前記汚泥を長期に亘り循環させて使用することが可能になる。
【００１７】
請求項７に係る生ごみ処理装置は、沈殿槽に代えて液中膜装置を設け、同液中膜装置を曝気槽に浸漬された状態で設置することを特徴としている。
【００１８】
この請求項７に係る生ごみ処理装置によれば、固液分離を行う前記液中膜装置を前記曝気槽内に設けることができるため、前記沈殿槽を省略し構造の簡略化を図ることができる。
【００１９】
請求項８に係る生ごみ処理装置は、生ごみを生ごみ処理槽に投入するスクリューコンベヤを設け、同スクリューコンベヤのケーシング内に、同ケーシング内をヘッド側とテール側とに遮断することによって、前記生ごみを閉塞させて圧縮し脱水処理を行うための加圧用ゲートを設けるとともに、脱水された水分や前記スクリューコンベヤ内に生じた結露水などの汚水を回収するドレンパンを設けることを特徴としている。
【００２０】
この請求項８に係る生ごみ処理装置によれば、投入する前記生ごみの水分を抑えることができるため、前記生ごみ処理槽内の水分の上昇を抑え、悪臭の原因となる有機酸の発生を防止することができる。即ち、水分の多い前記生ごみをそのまま投入し前記生ごみ処理槽内の水分が高くなると、酸素が十分に供給されない状態になった場合に、前記生ごみの有機物が前記菌床の微生物により分解されて有機酸が発生し易くなるからである。
【００２１】
請求項９に係る生ごみ処理装置は、菌床を、牛糞堆肥を主材料とし腐植質を含むものとすることを特徴としている。
【００２２】
この請求項９に係る生ごみ処理装置によれば、前記牛糞堆肥を主材料とすることで臭いが少なく、且つ、前記腐植質を含有させることで堆肥化した前記生ごみの悪臭の発生を抑えることができるとともに、前記菌床中の微生物を増殖、活性化させて前記生ごみの分解速度を上げることができる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の生ごみ処理方法は、微生物を含む汚泥を循環させて生ごみの汚水や臭気の分解処理を行えるため、分解処理に用いる媒体の交換頻度が少なくて済み、維持管理の負担が軽く、しかも、ランニングコストが安い生ごみ処理装置の提供が可能になる。
【００２４】
請求項２記載の生ごみ処理方法は、曝気槽で汚泥の微生物を活性化させることができるため、汚泥を長期に亘り汚水や臭気の分解処理に用いることができ、維持管理の手間を軽減することができる生ごみ処理装置の提供が可能になる。
【００２５】
請求項３記載の生ごみ処理方法は、悪臭の発生が抑えられ、且つ、生ごみを短期間で堆肥化することができる生ごみ処理装置の提供が可能になる。
【００２６】
請求項４記載の生ごみ処理方法は、悪臭の原因となる有機酸の発生を抑えることができる生ごみ処理装置の提供が可能になる。
【００２７】
請求項５記載の生ごみ処理装置は、微生物を含む汚泥を循環させて生ごみの汚水や臭気の分解処理を行うため、分解処理に用いる媒体の交換頻度が少なくて済み、維持管理の負担を軽減し、且つ、ランニングコストを抑えることができる。
【００２８】
請求項６記載の生ごみ処理装置は、曝気槽で汚泥の微生物を活性化させることができるため、汚泥を長期に亘り汚水や臭気の分解処理に用いることができ、維持管理の手間を軽減することができる。
【００２９】
請求項７記載の生ごみ処理装置は、固液分離を行う液中膜装置を曝気槽内に設けることができるため、コンパクト化を図ることができる。
【００３０】
請求項８記載の生ごみ処理装置は、悪臭の原因となる有機酸の発生を抑えることができる。
【００３１】
請求項９記載の生ごみ処理装置は、悪臭の発生を抑えることができ、且つ、生ごみを短期間で堆肥化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明にかかる生ごみ処理装置の実施の形態を図１〜３を参照しながら説明する。図１は本発明に係る生ごみ処理装置１の実施例を示す装置全体のフローチャート図である。 図１における符号２は、生ごみＡを微生物によって発酵、分解させ堆肥化する生ごみ処理槽であり、符号３は生ごみ分解槽２に生ごみＡを投入する投入用コンベヤ、符号４は生ごみ処理槽２内の残渣（堆肥Ｂ）を取り出す取出用コンベヤである。
【００３３】
生ごみ処理槽２には、槽内に牛糞堆肥をベースとし２〜１０％の腐植土と１０％の木屑堆肥とを含む菌床が投入されており、この菌床と生ごみＡとを攪拌混合する攪拌機５が設けられている。この攪拌機５は、生ごみ処理槽２の上部に設置された減速機付きモータ６により駆動され、槽内に縦向きに配置した回転軸５ａと、この回転軸５ａに取り付けられている複数の攪拌羽根５ｂとで構成されている。これらの攪拌羽根５ｂは、槽内の底に近接した状態で放射状に配置されている。また、生ごみ処理槽２には、菌床の微生物（主に好気性菌、通性嫌気性菌）に空気を供給するための空気吸込用ファン７が設けられている。この空気用ファン７には、空気吸込ブロワ３１から空気Ｍが供給されるようになっており、吹出し口には図示しないルーバーが配置されて、発酵途中の生ごみＡの表面全体に満遍なく空気が行き渡るようになっている。
【００３４】
菌床を牛糞堆肥ベースとしているのは、鳥の糞は消化が不十分であるため臭いが強く、豚の糞は臭いが強いことと、水分が多いため堆肥化するのに大量の水分調整剤を必要とするのに対し、牛糞は、豚の糞に比べて水分が少なく、且つ、堆肥化すれば臭いが全くなくなるからである。また、菌床に腐植土を混合すれば、含まれる腐植質によって堆肥化した生ごみの臭気発生を抑えることができるとともに、菌床中の微生物を増殖、活性化して生ごみの分解速度を上げることができる。なお、牛糞堆肥のみを用いた場合でも、含まれる微生物によって生ごみの堆肥化及び分解が可能である。
【００３５】
上記の腐植質は、落葉樹の落ち葉と動物や微生物に由来の蛋白質が温暖な気候化で十分に分解され、再結合を繰り返してできた中性腐植を材料とし、バイオテクノロジーによって低分子化してミセスコロイドとした後に安定化させ、その後粉状にしたものを用いている。投入用コンベヤ３には、一軸のスクリューコンベヤが用いられ、生ごみＡから出る水分を生ごみ処理槽２内に持ち込むことを避けるために、ヘッド側（排出側）がテール側（供給側）よりも高くなるように傾斜を設けて配置している。この傾斜角度を２５°以上にし、且つ、スクリュー３ａの回転数を５ｍｉｎ−1とすれば、水分の持ち込みを効果的に回避することができる。また、投入用コンベヤ３のテール側には、生ごみＡを投入する投入用ホッパー８が破砕機９を介して取り付けられるとともに、ケーシング３ｂの底面に直径１〜２ｍｍの複数の排水孔３ｃが貫通形成されており、これらの排水孔３ｃを覆うようにドレンパン３ｄが取り付けられている。
【００３６】
そして、投入用コンベヤ３のヘッド側には、ケーシング３ｂ内をヘッド側とテール側とに遮断し、生ごみＡを閉塞させることによって圧縮し、脱水処理を行うための加圧用ゲート１０が設けられている（図２参照）。加圧用ゲート１０は板状部材からなり、図２（ａ）のＡ−Ａ矢視拡大断面図である図２（ｂ）に示すように、下端部をケーシング３ｂの内面に対応するように湾曲させ、且つ、下端部の一箇所に、スクリュー３ａのシャフト３ｅと接触しないようにするため切り欠き部１０ｂが設けられている。加圧用ゲート１０は、ケーシング３ｂに連設されている格納部１０ｂに収容されており、格納部１０ｂからケーシング３ｂ内に出し入れ可能となっている。加圧用ゲート１０には、格納部１０ｂの上部に設置されているアクチュエータ１０ｃのロッド１０ｄの一端部が固定されており、アクチュエータ１０ｃを駆動しロッド１０ｄを進退させることによって、格納部１０ｂから加圧用ゲート１０を出し入れし、ケーシング３ｂ内の閉鎖と開放とを行う。
【００３７】
また、ヘッド側において、スクリュー３ａのシャフト３ｅを支持している軸受け３ｆは、ケーシング３ｂ内に放射状に配置したステー３ｇによって支持されているため、生ごみＡの排出を阻害することがない。
【００３８】
一方、取出用コンベヤ４にも、一軸のスクリューコンベヤが用いられている。取出用コンベヤ４は、ほぼ水平の状態で配置されており、スクリュー４ａのテール側を生ごみ分解槽２の槽内に突出させた状態で配置されている。
【００３９】
さらに、この生ごみ処理装置１には、生ごみ汚水Ｃを浄化する汚泥循環槽１１と、生ごみの臭気を回収して脱臭する脱臭塔１２とが設けられている。汚泥循環槽１１は、曝気槽１３と沈殿槽１４と処理水槽１５とで構成されている。
【００４０】
曝気槽１３には、微生物（主に好気性菌、通性嫌気性菌）を含む微生物汚泥Ｄが投入されており、微生物に空気を供給する空気吹出しノズル１６と、微生物汚泥Ｄを脱臭塔１２に送給するための汚泥循環ポンプ１７と、腐植質を充填した培養装置（リアクター１８）とが配設されている。上記の微生物汚泥Ｄには、微生物を活性化するために腐植土等が混合されている。リアクター１８は、５〜２０ｍｍの大きさのペレット状に形成した腐植土及び遠赤外線を放射する天然鉱石やセラミックなどを、通水性を有するケースに充填したものである。そして、溶出する腐植質や放射される遠赤外線等よって、微生物汚泥Ｄ中の微生物を活性化させることができる。また、溶出する腐植質によって微生物汚泥Ｄの腐敗や臭気の発生を防ぐこともできる。なお、腐植質を定期的（月に1回程度）に循環槽に投入することにすれば、リアクター１８を省略することも可能である。この曝気槽１３に生ごみ汚水Ｃが投入されると、生ごみ汚水Ｃは微生物汚泥Ｄ中の微生物によって固形分が水と炭酸ガスとに分解される。これと同時に、生ごみ汚水Ｃの窒素成分が酸化分解される。
【００４１】
沈殿槽１４は、曝気槽１３において生ごみ汚水Ｃを分解処理した分解処理液を含む微生物汚泥Ｄの固液分離を行っており、沈殿汚泥Ｅを一箇所に集めることができるように、底部を絞った形状になっている。また、槽内上部には沈殿汚泥Ｅと分離した分離液Ｆを回収し処理水槽１５に導く溝状の回収部１５ａが設けられている。この回収部１５ａはオーバーフロー形式になっており、回収部１５ａの側壁を越えて内側に流入した分離液Ｆの上澄液を回収する構成になっている。この上澄液が、処理水Ｇとして処理水槽１５に貯留される。一方、沈殿汚泥Ｅは曝気槽１３に返送され、生ごみ汚水Ｃの分解処理に供される。
【００４２】
処理水槽１５には、洗浄水ポンプ１９が設けられていて、槽内の処理水Ｇを投入用ホッパー８に送給し、洗浄水として利用することができる。また、処理水Ｇを生ごみ処理槽２に送給し、槽内に噴霧して生ごみＡの水分調整が行えるようになっている。
【００４３】
脱臭塔１２は、内部が脱臭槽になっていて、その底部が使用済み微生物汚泥Ｄの貯留部１２ａになっており、貯留部１２ａの上方に脱臭器２０が配置され、脱臭器２０の上方に排気口１２ｂが設けられた構造になっている。脱臭器２０は、気液接触用の充填材（東洋ゴム工業株式会社製 商品名：ハイレックス）が収納されている。なお、微生物汚泥Ｄの閉塞を防止するため、パンチングを用いて効率をアップさせる場合もある。この脱臭器２０の上側には、曝気槽１３の汚泥循環ポンプ１７によって送給される微生物汚泥Ｄを散布し脱臭器２０の充填材に供給するシャワーノズル２１が配置されている。また、脱臭器２０の下側には、臭気捕集ブロワ２２によって送給されてくる生ごみ処理槽２の臭気を導入する臭気導入口１２ｃが設けられている。さらに、脱臭塔１２の底部には、貯留部１２ａの使用済み微生物汚泥Ｈを曝気槽１３に返送する汚泥排出口１２ｄが設けられている。
【００４４】
この脱臭塔１２に生ごみ処理槽２内の生ごみの臭気Ｋが導入されると、脱臭器２０において、充填材の表面に付着している微生物汚泥Ｄと接触し、微生物汚泥Ｄ中の微生物により臭気成分が分解されて脱臭が行われる。脱臭処理された清浄な空気Ｌは、排気口１２ｂから大気へ放出される。なお、投入用ホッパー８内の生ごみＡの臭気や発生した結露水の臭気は、図示しない配管によって臭気Ｋと一緒に脱臭塔１２に送給され脱臭処理される。
【００４５】
次に、上記実施例の生ごみ処理装置１で生ごみＡを堆肥化する方法について説明する。所定量の生ごみＡを投入用ホッパー８に投入する。この投入された生ごみＡは、投入用ホッパー８下の破砕機９で破砕された後に投入用コンベヤ３に供給される。投入用コンベヤ３に供給された生ごみＡは、スクリュー３ａでさらに小さく切断されながら搬送される。このとき、加圧用ゲート１０を閉じた状態にして、生ごみＡが閉塞するようにする。そうすると、加圧用ゲート１０において生ごみＡが圧縮され脱水処理が行われる。このようにして、水分率を約８５％から６０〜７０％に下げた生ごみを、加圧ゲート１０を開いて生ごみ処理槽２内に投入する。
【００４６】
生ごみ処理槽２内に投入した生ごみＡは、攪拌機５で攪拌しながら菌床と混合する。菌床と接触した生ごみＡは、菌床の微生物によって発酵、分解されやがて堆肥化する。堆肥Ｂとなった生ごみＡは、１〜１．５ヶ月毎ごとに取出用コンベヤ４で抜き取りを行う。
【００４７】
一方、投入用コンベヤ４で脱水された水分や投入用コンベヤ３内に発生した結露水などの生ごみ汚水Ｃは、ドレンパン３ｄで回収して汚泥循環槽１１の曝気槽１３に送給する（ａ）。この生ごみ汚水Ｃは、曝気槽１３中で微生物汚泥Ｄと接触し、微生物汚泥Ｄ中の微生物によって固形分が水と炭酸ガスとに分解されるとともに、窒素成分が酸化分解される。そして、固形分等を分解処理した生ごみ汚水Ｃの分解処理液を含む微生物汚泥Ｄを沈殿槽１４に送給し（ｂ）、固液分離を行う。沈殿槽１４の底に溜まった沈殿汚泥Ｅは曝気槽１３に返送し（ｃ）、曝気槽１３で活性化し再び生ごみ汚水Ｃの分解処理に供する。固液分離を行った分離液Ｆは、上澄液が回収部１５ａにより回収されて処理水槽１５に送られ（ｄ）、処理水Ｇとして貯留される。
【００４８】
この処理水槽１５に貯留している処理水Ｇを、洗浄水ポンプ１９により生ごみＡ投入後の投入用ホッパー８に送給し（ｅ）、内面の洗浄を行ったり、適宜生ごみ処理槽２に送給し、発酵中の生ごみＡの水分調整を行う（ｆ）。また、処理水槽１５には、希釈用の清水を補充できるようになっている（ｇ）。
【００４９】
一方、生ごみ処理槽２内の臭気Ｋを、臭気捕集ブロワ２２によって脱臭塔１２に送給する（ｈ）。この際、生ごみ処理槽２内からの吸引速度を１ｍ／ｓｅｃ以下とすることで、堆肥の粉塵を吸い込むことがないようにしている。また、曝気槽１３で培養した微生物汚泥Ｄを適宜脱臭塔１２に送給して（ｋ）、シャワーノズル２１から散布し脱臭器２０の充填材に供給する。そして、微生物汚泥Ｄと臭気Ｋと脱臭器２０において接触させて、臭気Ｋを微生物汚泥Ｄ中の微生物によって分解させる。生ごみの臭気Ｋは、アンモニアを主成分としており、このアンモニアを微生物の硝化作用によって酸化分解し、亜硝酸を経て硝酸へと変化させる。こうして、臭いの成分が除去された清浄な空気Ｌは、排気口１２ｂから大気中に放出される。また、生ごみ処理槽２内の臭気Ｋは、曝気槽１３の空気吹出しノズル１６にも送給され（ｍ）、微生物汚泥Ｄを活性化する一方で、微生物汚泥Ｄの微生物によって臭いの成分が分解される。さらに、臭気Ｋは沈殿槽１４にも送給され（ｎ）、沈殿汚泥Ｅの活性化に供される。このように、臭気Ｋを微生物汚泥Ｄで脱臭処理すれば、有機酸等が発する不快臭も効果的に脱臭することができる。また、貯留部１２ａに貯留されている使用済みの微生物汚泥Ｈは、汚泥排出口１２ｄから曝気槽１３に返送され（ｐ）、槽内で活性化されて再び生ごみ汚水Ｃや臭気Ｋの分解処理に供される。
【００５０】
上記のように、微生物汚泥Ｄを汚泥循環槽１１と脱臭塔１２との間で循環させつつ汚泥循環槽１１の曝気槽１３で活性化し、生ごみ汚水Ｃや臭気Ｋの分解処理に繰り返し用いることができるため、媒体の交換等の維持管理の手間が軽減する。また、生ごみ処理槽２に投入した生ごみＡについても、菌床中の微生物を利用して堆肥化しており、生ごみＡの堆肥化から生ごみ汚水Ｃや臭気Ｋの処理までを微生物を用いて処理しているので、化学薬品等は使用しておらず環境に対して悪影響を及ぼす心配がない。
【００５１】
上記実施例において、曝気槽１３に液中膜装置２３を配設することによって、沈殿槽１４を省略することができる（図３（ａ）参照）。液中膜装置２３は、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、濾板２４の両側に微多孔性膜２５を貼着した複数枚の膜カートリッジ２６を膜ケース２７内に収納した構造になっており、膜カートリッジ２６毎に、その内側から濾過された処理水Ｆを引き出すチューブ２８が接続されている。さらに、膜ケース２７の下側には、散気ケース２９が設けられて散気ディフューザー３０が配置されている。散気ディフューザー３０は、酸素溶解効率の高い超微細気泡を発生させることができ、膜カートリッジ２６の洗浄や微生物汚泥Ｄ中の微生物に対し生ごみ汚水Ｃや臭気Ｋの分解に必要な十分な酸素を供給することができる。このような液中膜装置２３を、曝気槽１３の液中に浸漬した状態で設置する。
【００５２】
液中膜装置２３が設置された曝気槽１３に生ごみ汚水Ｃが送給されると、微生物汚泥Ｃ中の微生物によって固形分が水と炭酸ガスとに分解されるとともに、窒素成分が酸化分解される。このように、分解処理された生ごみ汚水Ｃの分解処理液を含む微生物汚泥Ｄを、液中膜装置２３の幕カートリッジ２６によって固液分離し、微多孔性膜２５を透過した処理液をチューブ２８で引き出して処理水槽１５に送給し（ｑ）、処理水Ｇとして貯留する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る生ごみ処理装置の実施例を示す装置全体のフローチャート図。
【図２】図１における投入用コンベヤのヘッド側を示す部分拡大図。
【図３】（ａ）曝気槽に液中膜装置を設置した汚泥循環槽の概念図、（ｂ）液中膜装置の概略正面図、（ｃ）液中膜装置の膜カートリッジを説明するための概略側面図。
【符号の説明】
【００５４】
１ 生ごみ処理装置
２ 生ごみ処理槽
１２ 脱臭塔
１３ 曝気槽
１５ 処理水槽
Ａ 生ごみ
Ｃ 汚水
Ｄ 微生物汚泥
Ｋ 臭気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを菌床と混合することにより発酵させて堆肥化するとともに、生ごみ処理槽に投入する前記生ごみから出る汚水を、曝気槽において微生物を含む汚泥と混合して分解処理し、同曝気槽の分解処理液を固液分離した後に、上澄液を回収して処理水槽に貯留する一方で、前記生ごみ処理槽内の臭気を脱臭槽に送給し、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器において、前記曝気槽から供給した前記汚泥と接触させ同汚泥に含まれる微生物により分解処理を行い、この分解処理に供した前記汚泥を前記曝気槽に返送するようにして、前記曝気槽の前記汚泥を、前記脱臭槽との間で循環させながら前記汚水及び前記臭気の分解処理を行うことを特徴とする生ごみ処理方法。
【請求項２】
腐植質が溶出する培養装置を前記曝気槽に設けて、前記汚泥に含まれる微生物を活性化させることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理方法。
【請求項３】
前記菌床として、腐植質を含み牛糞堆肥を主材料とした菌床を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の生ごみ処理方法。
【請求項４】
前記生ごみを、スクリューコンベヤによって前記生ごみ処理槽に投入することとし、前記スクリューコンベヤのケーシング内に設けた加圧用ゲートを閉じることにより、同加圧用ゲートにおいて前記生ごみを閉塞させて圧縮し、脱水処理をした後に、前記生ごみ処理槽に投入することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生ごみ処理方法。
【請求項５】
生ごみを菌床と混合することで発酵させ堆肥化する生ごみ処理槽と、
前記生ごみ処理槽に投入する前記生ごみから出る汚水を、微生物を含む汚泥と混合して分解処理を行う曝気槽と、同曝気槽の分解処理液を固液分離する沈殿槽と、同沈殿槽において固液分離したあとの処理水を貯留する処理水槽とを備えるとともに、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器を具備する脱臭槽を備え、
前記曝気槽の前記汚泥が前記脱臭槽との間で循環可能になっており、前記曝気槽の前記汚泥が前記脱臭器の前記充填材に供給され、前記臭気が前記汚泥と接触することで前記汚泥に含まれる微生物により分解処理され、この分解処理に供した前記汚泥は前記曝気槽に返送されて、再度前記汚水の分解処理に供されることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項６】
前記曝気槽に、腐植質を溶出して前記汚泥の微生物を活性化させる培養装置が設けられていることを特徴とする請求項５記載の生ごみ処理装置。
【請求項７】
前記沈殿槽に代えて液中膜装置が設けられており、同液中膜装置は前記曝気槽に浸漬された状態で設置されていることを特徴とする請求項５又は６記載の生ごみ処理装置。
【請求項８】
前記生ごみを前記生ごみ処理槽に投入するスクリューコンベヤを備え、同スクリューコンベヤのケーシング内には、同ケーシング内をヘッド側とテール側とに遮断することによって、前記生ごみを閉塞させて圧縮し脱水処理を行うための加圧用ゲートが設けられるとともに、脱水された水分や前記スクリューコンベヤ内に生じた結露水などの汚水を回収するドレンパンが設けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の生ごみ処理装置。
【請求項９】
前記菌床が、牛糞堆肥を主材料とし腐植質を含むことを特徴とする請求項１〜８に記載の生ごみ処理装置。
【請求項１】
生ごみを菌床と混合することにより発酵させて堆肥化するとともに、生ごみ処理槽に投入する前記生ごみから出る汚水を、曝気槽において微生物を含む汚泥と混合して分解処理し、同曝気槽の分解処理液を固液分離した後に、上澄液を回収して処理水槽に貯留する一方で、前記生ごみ処理槽内の臭気を脱臭槽に送給し、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器において、前記曝気槽から供給した前記汚泥と接触させ同汚泥に含まれる微生物により分解処理を行い、この分解処理に供した前記汚泥を前記曝気槽に返送するようにして、前記曝気槽の前記汚泥を、前記脱臭槽との間で循環させながら前記汚水及び前記臭気の分解処理を行うことを特徴とする生ごみ処理方法。
【請求項２】
腐植質が溶出する培養装置を前記曝気槽に設けて、前記汚泥に含まれる微生物を活性化させることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理方法。
【請求項３】
前記菌床として、腐植質を含み牛糞堆肥を主材料とした菌床を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の生ごみ処理方法。
【請求項４】
前記生ごみを、スクリューコンベヤによって前記生ごみ処理槽に投入することとし、前記スクリューコンベヤのケーシング内に設けた加圧用ゲートを閉じることにより、同加圧用ゲートにおいて前記生ごみを閉塞させて圧縮し、脱水処理をした後に、前記生ごみ処理槽に投入することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生ごみ処理方法。
【請求項５】
生ごみを菌床と混合することで発酵させ堆肥化する生ごみ処理槽と、
前記生ごみ処理槽に投入する前記生ごみから出る汚水を、微生物を含む汚泥と混合して分解処理を行う曝気槽と、同曝気槽の分解処理液を固液分離する沈殿槽と、同沈殿槽において固液分離したあとの処理水を貯留する処理水槽とを備えるとともに、気液接触用の充填材が収納されている脱臭器を具備する脱臭槽を備え、
前記曝気槽の前記汚泥が前記脱臭槽との間で循環可能になっており、前記曝気槽の前記汚泥が前記脱臭器の前記充填材に供給され、前記臭気が前記汚泥と接触することで前記汚泥に含まれる微生物により分解処理され、この分解処理に供した前記汚泥は前記曝気槽に返送されて、再度前記汚水の分解処理に供されることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項６】
前記曝気槽に、腐植質を溶出して前記汚泥の微生物を活性化させる培養装置が設けられていることを特徴とする請求項５記載の生ごみ処理装置。
【請求項７】
前記沈殿槽に代えて液中膜装置が設けられており、同液中膜装置は前記曝気槽に浸漬された状態で設置されていることを特徴とする請求項５又は６記載の生ごみ処理装置。
【請求項８】
前記生ごみを前記生ごみ処理槽に投入するスクリューコンベヤを備え、同スクリューコンベヤのケーシング内には、同ケーシング内をヘッド側とテール側とに遮断することによって、前記生ごみを閉塞させて圧縮し脱水処理を行うための加圧用ゲートが設けられるとともに、脱水された水分や前記スクリューコンベヤ内に生じた結露水などの汚水を回収するドレンパンが設けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の生ごみ処理装置。
【請求項９】
前記菌床が、牛糞堆肥を主材料とし腐植質を含むことを特徴とする請求項１〜８に記載の生ごみ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２３８４９（Ｐ２００９−２３８４９Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８５３００（Ｐ２００７−１８５３００）
【出願日】平成１９年７月１７日（２００７．７．１７）
【出願人】（５９３１６４１５８）小松電子株式会社 (11)
【出願人】（５９７０５１１６０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１７日（２００７．７．１７）
【出願人】（５９３１６４１５８）小松電子株式会社 (11)
【出願人】（５９７０５１１６０）
【Ｆターム（参考）】
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