專利名稱：立體多層型多目的發(fā)酵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立體多層型多目的發(fā)酵裝置。特別是涉及一種立體多層型多目的發(fā)酵裝置，該裝置用于將糞尿等有機性污泥及脫水污泥、食品殘渣、可燃垃圾等有機廢棄物及有機廢液復(fù)合化，作為肥料重新利用。
一般而言，糞尿等有機污泥含有95％以上的高含水率。這種含有高含有率的有機性污泥的復(fù)合化處理方法有通過固液分離以活性污泥法處理液體的方法；或不進行固液分離，而將鋸末投入其中進行水分調(diào)整、使之發(fā)酵的方法等。但是，以活性污泥法僅處理液體的方法中，具有氮元素、磷酸等處理不充分，以及設(shè)置處理設(shè)備需要費用等問題。又一方面，將鋸末等投入污泥中進行水分調(diào)整的方法中，不僅污泥需要復(fù)合化，且投入的鋸末本身也需要復(fù)合化。但是，由于鋸末中含有大量的木質(zhì)素，故處理這種難分解成分很難，不能大量使用鋸末，鋸末的投入量有一定界限。
此外，使用過去的復(fù)合化處理裝置進行污泥復(fù)合化處理，存在下述的各種各樣的問題；通常需要半年左右的處理時間，為設(shè)置處理設(shè)施需要大量土地，從處理裝置排出的臭氣及排水等問題，以及高襯砌費用(lining Cost)。
為解決這些問題，例如提出下述對策，將處理中的污泥堆積物取出，加大其與空氣的接觸頻率、提高需氧性菌的活性。抑制由厭氧菌產(chǎn)生的腐臭。但是，將處理中的污泥堆積物與空氣的接觸面積變大，則由于污泥堆積物被空氣冷卻，所以該污泥堆積物中存在的微生物的活性變低。所以，將上述污泥堆積物取出的方法中，使污泥與空氣的接觸面積加大，即使能抑制厭氧菌的活性，但由于抑制了需氧菌的微生物活性，難于增加發(fā)酵效率?；蛘?，為維持污泥堆積物的溫度，雖然可考慮由外部熱源保溫的方法，但此方法中，具有裝置復(fù)雜、襯砌費用變高的問題。還有，由外部熱源引起的蒸發(fā)，使含水率急劇降低，減少了微生物的繁殖，污泥堆積物不能完全熟化，產(chǎn)生得到的堆肥往往是未熟化肥料的重大問題。
如上述，雖然進行了多種努力，但過去的復(fù)合化處理裝置中，不能充分復(fù)合化處理污泥堆積物。因此，由過去的裝置處理得到的堆肥，不僅仍殘存有臭氣，而且，將這種堆肥施肥到土壤中時，由于水分不足而減少的堆肥中的微生物由環(huán)境溫度的升高而再次發(fā)酵，所以，會反過來吸收土壤中的氮元素，使農(nóng)作物吸收氮元素不充分，產(chǎn)生氮元素不足的問題。
還有，在進行污泥堆積物的復(fù)合化處理時，為使污泥堆積物發(fā)酵熟化必須將其貯存一定時間，產(chǎn)生復(fù)合化處理工序中由厭氧菌的繁殖放出臭氣，以及由污泥堆積物產(chǎn)生的排水處理問題。由于近年來都市化的影響，難以得到處理設(shè)施所要求的大量土地、不得不將處理設(shè)施設(shè)置于與住宅相鄰地域內(nèi)，因此這些臭氣及排水問題已成了一個不得不特別考慮的問題。還有，由于難以得到土地，處理設(shè)施有必要能設(shè)在狹小的地面上。
另一方面，利用土壤中的厭氧菌產(chǎn)生發(fā)酵分解的方法是過去使用的，合成化處理食品殘渣、可燃垃圾等有機性廢棄物或有機性廢液的方法。
這種利用土壤自凈作用的方法雖適于處理少量有機廢棄物等，但不適用于大量的有機性廢棄物的處理。還有，這種方法具有有機性廢棄物自身的惡臭及由厭氧菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生臭氣的問題。此外，在都市或近郊，還存在難以保證土壤即土地供使用的問題。
不僅是在生活廢水的排水處理中，而且在牲蓄肉、魚肉加工廠等地方，產(chǎn)生惡臭的問題已相當深刻。在這些加工廠中，廢水被排放到河川、海洋而未進行任何處理，也未采取任何對策，這是當前的現(xiàn)狀。
所以，本發(fā)明的目的在于提供解決上述問題的立體多層多目的發(fā)酵裝置。具體講，是提供一種解決下述問題點的立體多層多目的發(fā)酵裝置。
①有效利用土地。
②通過強制性地供、排氣、將裝置內(nèi)部環(huán)境一直保持于常壓環(huán)境、抑制發(fā)酵處理工序中臭氣的產(chǎn)生。
③使以需氧菌為主體微生物的活性增大，提高發(fā)酵效率、同時抑制厭氧菌的活性、抑制臭氣產(chǎn)生。
④不用外部熱源，最大限度地利用由生物化作用產(chǎn)生的熱量，保溫、維持污泥堆積物的溫度、使微生物活性增大，增大發(fā)酵效率。
⑤通過由生物化學作用產(chǎn)生熱量，使水分自然蒸發(fā)，抑制過去產(chǎn)生的排水。
⑥創(chuàng)造微生物轉(zhuǎn)換的最佳環(huán)境，使生物化學作用合理地活性化。
⑦具有對應(yīng)于應(yīng)處理有機廢棄物種類及處理量的通用性。
作為本申請共同申請人的發(fā)明者曾提出過“屎尿復(fù)合化處理方法”(特許第1829732號)。該方法將含水率在15％wt以下的鋸末等混合干燥物按C/N比為25-30混合，將該混合物以30-40wt％(屎尿為100)投入到予發(fā)酵有機物中，使液相的屎尿轉(zhuǎn)化成膠狀相，空氣可以滲入固體內(nèi)部，在氧氣氛圍下以60-70°的高溫使之發(fā)酵后，再移到熟化槽，在氧氣氛圍下以35°-40°中溫進一步發(fā)酵。
本發(fā)明的立體多層多目的發(fā)酵裝置是一種特別適于為有效利用較小的土地面積，高效實現(xiàn)上述復(fù)合化處理方法的裝置。
通常，本發(fā)明的立體多層多目的發(fā)酵裝置的特征在于包括至少一個具有大致呈圓筒狀腔體的發(fā)酵槽；從該發(fā)酵槽的中心沿半徑方向外側(cè)沿伸、繞該中心可回轉(zhuǎn)的支持手段；攪拌手段，該攪拌手段可拆卸地連結(jié)、支承于該支持手段，具有分別對發(fā)酵槽底面呈水平方向的可回轉(zhuǎn)多個攪拌葉片；氣體吸入手段，該手段設(shè)于攪拌手段的下方、發(fā)酵槽的底面上。設(shè)在該發(fā)酵槽底面上的可開關(guān)自由的移送用開口手段；至少設(shè)于最上層發(fā)酵槽頂面的過濾手段；設(shè)在該發(fā)酵槽的下層，通過該移送用開口手段與該發(fā)酵槽連通的熟化槽。
特別是通過被發(fā)明者稱為“立式葉片方式”的、具有相對于發(fā)酵槽的底面呈水平方向的多個可回轉(zhuǎn)攪拌葉片的攪拌手段，不將要處理的堆積物取出，而可攪拌堆積物內(nèi)部。并且，通過該攪拌手段下方設(shè)置的氣體吸入手段，可以供給需氧菌活性化所必要的空氣等氣體到堆積物內(nèi)部。這樣，不僅增大了上述課題③的需氧菌的活性，提高發(fā)酵效率，而且相反地同時抑制厭氧菌的活性、抑制臭氣發(fā)生，而且不使用外部能源(課題④)，最大限度地利用生物化學作用，保溫、維持污泥堆積物的溫度。增大微生物活性，增大發(fā)酵效率。
還有，最好上述發(fā)酵槽至少2槽相連，設(shè)置在上述熟化槽的上層。這種情況下，該2槽發(fā)酵槽中的上層槽作為高溫菌槽(65-70°)，下層槽作為中溫菌槽，此外，上述熟化槽作為低溫菌槽(室溫)。
此外，上述過濾手段是好使用從高溫菌向中溫菌轉(zhuǎn)化過程中的微生物群作為脫臭過濾材料。該微生物群存在于由上述專利第1829732號復(fù)合處理方法熟化的堆肥中，該堆肥可實際用于脫臭過濾材料該微生物群中含有成為臭氣原因的氨、硫化氫、硫化甲醇、等進行氧化、分解的微生物，以及硫黃菌等的原生動物、桿菌、逗點形菌、甲烷單胞菌等細菌、絲狀菌、酵母菌等菌類。通過將含有該微生物群堆肥用作脫臭過濾材料，根據(jù)成為上述臭氣原因的氣體總量、濃度、種類等生態(tài)環(huán)境，微生物被自然淘汰，反復(fù)繁殖、形成含有適當?shù)?、脫臭效果最好種類微生物群的過濾床面。
上述過濾手段為脫臭發(fā)酵槽內(nèi)產(chǎn)生的臭氣，最好設(shè)于最上層發(fā)酵槽頂面，但為進一步發(fā)揮其脫臭功能，也可設(shè)于各發(fā)酵槽內(nèi)。在將過濾手段設(shè)于每一個發(fā)酵槽的情況下，最好通過臭氣傳送手段，將發(fā)酵槽中經(jīng)脫臭處理的臭氣傳送到設(shè)于最上層發(fā)酵槽的過濾手段，進行進一步脫臭。此外，各發(fā)酵槽過濾手段最好具有根據(jù)臭氣成分及濃度，由最適合種類的微生物群構(gòu)成的過濾床面。
為使發(fā)酵槽內(nèi)的發(fā)酵處理充分，且整體均勻地進行，最好上述發(fā)酵槽具有圓筒狀腔室，并且在其中心軸上設(shè)有上述支承手段的支點。該支承手段至少具有一根以該支點作為起點，向上述發(fā)酵槽的側(cè)壁(圓周壁)沿半徑方向延伸的臂梁。最好，支承手段由相對的二根臂梁組成。在該臂梁的下部設(shè)有上述攪拌手段。
該攪拌手段具有支承上述多枚葉片的攪拌葉片驅(qū)動軸。該葉片攪拌驅(qū)動軸可以折卸地連接于上述臂梁。且從上述臂梁向下方沿垂直方向延伸。該攪拌葉片驅(qū)動軸與上述臂梁的回轉(zhuǎn)相獨立，可以自轉(zhuǎn)。此外，由于該攪拌葉片驅(qū)動軸可拆卸地連接于上述臂梁，故可以設(shè)有多根安裝有攪拌葉片的驅(qū)動軸，且攪拌葉片可以有各種大小、及安裝角度，這樣，就可以根據(jù)要處理堆積物的種類容易地改變攪拌條件。
上述發(fā)酵槽內(nèi)設(shè)有的上述支承手段的回轉(zhuǎn)可在各發(fā)酵槽內(nèi)自由調(diào)節(jié)，以得到最適于各發(fā)酵槽內(nèi)發(fā)酵狀態(tài)的回轉(zhuǎn)方向及速度。
此外，同樣可以在各發(fā)酵槽中自由地調(diào)節(jié)上述攪拌手段的轉(zhuǎn)向及速度。而且，為使即便是在同一發(fā)酵槽內(nèi)也不因發(fā)酵槽的部位而產(chǎn)生不同發(fā)酵狀態(tài)(例如，雖然在中間部分發(fā)酵很好，但在靠近側(cè)壁位沒能發(fā)酵)，使該發(fā)酵槽內(nèi)的發(fā)酵整體上均勻，多枚葉片的轉(zhuǎn)向和速度也可分別單獨調(diào)節(jié)。
為調(diào)節(jié)該支承手段，攪拌手段、及攪拌葉片的轉(zhuǎn)動，也可以發(fā)酵槽內(nèi)設(shè)有檢測堆積物發(fā)酵進展狀態(tài)的檢測手段。
上述氣體吸入手段設(shè)于發(fā)酵槽底面上、上述攪拌手段的下方。該氣體吸入手段最好是具有氣體供給用開口部(曝氣用多孔管)的多根管材。此外，最好該管材是由頭部、肩部及主體部構(gòu)成的形狀，在該肩部具有該氣體供給用開口部。在這種情況下，從該氣體供給用開口部流入的氣體首先噴向發(fā)酵槽底面，然后成向上向方噴出，在堆積物中均勻擴散。該管狀材的大小取成能得到對應(yīng)于要處理堆積物的最大氣體供給量的大小，也可設(shè)有調(diào)節(jié)最適當氣體供給量的調(diào)節(jié)手段。
上述移送用開口手段設(shè)在發(fā)酵槽底面上，在各發(fā)酵槽中的發(fā)酵處理完了時，能使堆積物移送到下一層的發(fā)酵槽中，或使熟化槽中處理后的堆積物排出。該移送用開口手段通?？梢詾槁┒?，也可是發(fā)酵槽底面向下方開口的形式。此移送用開口手段的開閉可按預(yù)先設(shè)定時間，或根據(jù)處理狀態(tài)自動控制，也可以是根據(jù)處理狀態(tài)由手動控制。
上述熟化槽位于最下層發(fā)酵槽的下層，用上述移送用開口手段與發(fā)酵槽連通，在該熟化槽內(nèi)，通過由中溫菌及/或低溫菌產(chǎn)生的生物化學作用進行堆積物的熟化。在該熟化槽中，也可設(shè)有水分調(diào)節(jié)劑的貯存區(qū)、后補加熱區(qū)、貯有發(fā)酵處理后堆積物的區(qū)域、及取出貯存堆積物的排出口。
此外，在上述熟化槽的下層，最好設(shè)有作為預(yù)發(fā)酵槽起作用的液體發(fā)酵槽。還有，最好該液體發(fā)酵槽具有擴散，輸送泵等液體移送手段，以便將預(yù)發(fā)酵終了后的液體輸送到發(fā)酵槽中。
本發(fā)明的立體多層多目的發(fā)酵裝置具有如下作用。
①由于它是立體多層型，故可有效利用土地。此外，通過在最下層設(shè)有作為預(yù)發(fā)酵槽的液體發(fā)酵槽，使所有的發(fā)酵處理工序在本裝置中進行，可進一步有效利用土地。
②發(fā)酵處理工序中產(chǎn)生的臭氣、排水不排放到外部。此外，作為脫臭過濾材料，使用存在微生物群的堆肥，可以得到最佳的脫臭效果。
③在各發(fā)酵底槽底面設(shè)有氣體吸入手段，并且使用稱為立式葉片方式的水平方向自轉(zhuǎn)的攪拌葉片，不僅使需氧菌的活性增大，提高發(fā)酵效率，而且可同時抑制厭氧菌的活性。
④通過稱為立式葉片方式的水平方向自轉(zhuǎn)的攪拌葉片，不用反復(fù)取入排出堆積物，也就是說不會產(chǎn)生放熱擴散，故不使用外部熱源即可保溫、維持污泥堆積物的溫度，可使微生物活性加大，增加發(fā)酵效率。
⑤通過更換上述稱為立式葉片方式的攪拌葉片大小及角度的攪拌葉片驅(qū)動軸，使裝置具有對應(yīng)要處理有機廢物種類、及處理量的通用性。
下面根據(jù)圖來說明本發(fā)明具體的實施例，但本發(fā)明不限于此實施例。其中，


圖1表示本發(fā)明立體多層多目的發(fā)酵裝置的概略斜視圖。
圖2是本發(fā)明的立體多層多目的發(fā)酵裝置的斷面圖。
圖3a是發(fā)酵槽頂面平面圖，圖3是沿圖3a中的B-B線的斷面圖。
圖4是圖3發(fā)酵槽的斷面圖。
圖5是表示氣體吸入手段部分放大圖。
圖6是具有移送用開口手段發(fā)酵槽平面圖。
圖7是說明移送用開口手段的放大圖。
圖8是表示熟化槽的平面圖。
圖9表示液體發(fā)酵槽的斷面圖。
圖10是圖9的平面圖。
其中符號1-立體多層多目的發(fā)酵裝置、2-發(fā)酵槽、3-氣體排出口、4-熟化槽、5-堆肥取出口、6-液體發(fā)酵槽、20-支承手段、21-支承臂梁、30-攪拌手段、31-攪拌葉片驅(qū)動軸、32-攪拌葉片、40-氣體吸入手段、50-移送用開口手段、60-過濾手段。
圖1是本發(fā)明立體多層多目的發(fā)酵裝置的概要斜視圖。圖2是該裝置的斷面圖。整體為圓柱狀的立體多層多目的發(fā)酵裝置1包括多層的發(fā)酵槽2、設(shè)在最上層發(fā)酵槽2的頂部的氣體排出口3、最下層的熟化槽、設(shè)于熟化槽側(cè)壁部的堆肥取出口5、以及設(shè)于熟化槽4下層的液體發(fā)酵槽。圖2表示由8層的發(fā)酵槽2構(gòu)成的本發(fā)明多層多目的發(fā)酵裝置的一實施例。此外，發(fā)酵槽的8層中，上部4層是高溫槽、下部4層是中溫槽，熟化槽4是低溫槽。在發(fā)酵槽2中處理后的堆積物進一步在熟化槽4內(nèi)熟化、貯存。最上層的發(fā)酵槽2的頂部設(shè)有脫臭裝置60，發(fā)酵處理中產(chǎn)生的臭氣在從氣體排出口3排出前進行脫臭處理。
圖3表示各發(fā)酵槽2內(nèi)部平面圖、圖4是沿發(fā)酵槽2中心線的斷面圖。
各發(fā)酵槽包括支承手段20，所說的支承手段20包括從該發(fā)酵中心朝相對兩側(cè)沿半徑方向向外延伸的2根臂梁；使該支承手段回轉(zhuǎn)的第1驅(qū)動手段23；支承、連接于該支承手段上的多個攪拌手段；設(shè)在該攪拌手段30上的多根攪拌葉片32；驅(qū)動該攪拌手段30回轉(zhuǎn)的第2驅(qū)動手段33；設(shè)于發(fā)酵槽底面上、攪拌手段30的下方的氣體吸入手段40；以及設(shè)于該底面上的開閉自由的移送用開口手段50。
上述支承手段20具有中空的圓筒狀主體20a，以及向該主體20a的下側(cè)突出的連接部分20b。在該中空圓筒主體20的內(nèi)部，具有2根支承臂梁21，支承臂梁21從發(fā)酵槽的中心朝相對的兩側(cè)沿半徑方向向外延伸。在該支承臂21的中心側(cè)端部，通過常用的聯(lián)軸節(jié)連接到第1驅(qū)動手段23，另一方面，在該臂梁21的外周側(cè)端部，具有導(dǎo)向輪22，該導(dǎo)向輪由發(fā)酵槽2的周壁上設(shè)置的導(dǎo)向軌24支承，嵌套。
如圖4所示，上述第1驅(qū)動手段使電機(示圖示)的驅(qū)動力通過蝸輪蝸桿傳遞到外側(cè)的驅(qū)動軸26；然后，在它與上述支承臂梁21的連接的地方通過位于該驅(qū)動軸26兩側(cè)的傘齒輪27使該支承臂梁21回轉(zhuǎn)。
上述攪拌手段30具有攪拌葉片驅(qū)動軸31，在驅(qū)動軸31上安裝有相對于發(fā)酵槽2的底面大致呈水平方向的可以自轉(zhuǎn)的多枚葉片32。該攪拌葉片驅(qū)動軸31一側(cè)端部插入上述第1支承手段20的連接部20b內(nèi)部，并與第1支承手段20連接，另一端向發(fā)酵槽2的底面沿垂直方向延伸。該攪拌葉片驅(qū)動軸31和第1支承手段20可自由拆卸地連接，可根據(jù)要發(fā)酵處理堆積物的種類，分別使用各種攪拌葉片。
上述攪拌手段30由第2驅(qū)動手段回轉(zhuǎn)。通過上述驅(qū)動軸26的內(nèi)側(cè)使電機33a的驅(qū)動力傳遞，然后通過上述支承臂梁21傳遞到設(shè)于它(臂梁21)與上述攪拌葉片驅(qū)動軸31的連接部分20b的傘齒輪33b，通過該傘齒輪使攪拌葉片驅(qū)動軸31回轉(zhuǎn)?；蛘?，也在連接部分20b分別設(shè)置電機，直接地使各個攪拌葉片驅(qū)動軸31回轉(zhuǎn)驅(qū)動。
上述氣體吸入手段40由設(shè)于上述發(fā)酵槽2的底面上的多根中空帶狀材構(gòu)成。該氣體吸入手段40最好位于相鄰的上述攪拌葉片驅(qū)動軸之間。各中空管材41的一端延伸到外部氣體取入口(未圖示)。另一方面，突出到發(fā)酵槽內(nèi)部一側(cè)中空管材41具有頭部43、肩部44及主體45。在該肩部設(shè)有多個氣體供給用開口部42，以使氣體擴散到堆積物中。如圖的擴大圖所示，該氣體供給用開口部42向著發(fā)酵槽底面開口。這樣，可從堆積物的底部向上噴出地供給氣體。
上述移送用開口手段50如圖6及圖7所示。該移送用開口手段具有設(shè)于發(fā)酵槽底面的開口部51；自由開閉該開口部分的蓋52；設(shè)在蓋52的周緣的密封件53；使該密封件53密封地固定的座54；以及設(shè)在發(fā)酵槽2的底面的里側(cè)、自由開關(guān)蓋52的慣用的氣缸55。該移送用開口手段50可隨各發(fā)酵槽2變換其設(shè)置地方，或用定時器等將蓋52的開關(guān)時間錯開。這樣，可將每層的堆積物移送到下一層。
上述過濾手段60，如圖2所示，是設(shè)在發(fā)酵槽2的頂部脫臭裝置。該脫臭裝置60是將培養(yǎng)基作為脫臭底面設(shè)置而成的；上述培養(yǎng)基用于固定高溫菌轉(zhuǎn)化到中溫菌過程中的微生物群。固定于該脫臭床面62的微生物群的臭氣成分作為食物繁殖、分解該臭氣成分，進行脫臭。該培養(yǎng)基使用由上述專利1829732號的復(fù)合化處理方法熟化的堆肥。
圖8表示上述熟化槽4的內(nèi)部。該熟化槽還兼作進行預(yù)發(fā)酵的液體發(fā)酵槽。即，該熟化槽設(shè)有貯藏鋸末、粘土等水分調(diào)節(jié)劑的水分調(diào)節(jié)劑貯存區(qū)7.1、后補熱區(qū)72、貯存發(fā)酵處理后堆積物(發(fā)酵品)的貯存區(qū)73、以及取出貯存的發(fā)酵品的堆肥取出口5。此外，在該熟化槽4的下部還設(shè)有預(yù)發(fā)酵處理的液體發(fā)酵槽6。
圖9表示該液體發(fā)酵槽6的斷面圖，
圖10表示其平面圖。每列4個的擴散器81排成2列，當液體發(fā)酵槽6內(nèi)部的預(yù)發(fā)酵完了時，通過輸送泵82將作為預(yù)發(fā)酵產(chǎn)品的混合液由發(fā)酵槽6抽到最上層發(fā)酵槽2，這樣可以實現(xiàn)自動定量輸送。而且，要處理的有機污泥等的水分調(diào)節(jié)劑以螺旋輸送帶將貯存在上述調(diào)節(jié)劑貯存區(qū)71中的水分調(diào)節(jié)劑定量地輸送到最上層發(fā)酵槽2中，與預(yù)發(fā)酵混合液攪拌混合。
下面就使用本發(fā)明的多層多目的發(fā)酵裝置，進行屎尿樣品發(fā)酵處理的實驗進行說明。
(1)預(yù)發(fā)酵，通過直接設(shè)于最下層液體發(fā)酵槽6上的處理物品裝入口(未圖示)，直接投入屎尿樣品，在高負荷條件下強制曝氣(通氣)3天，進行訓化，通過訓化的微生物群(需氧菌)的生物化學作用，屎尿樣品進行預(yù)發(fā)酵。在此過程中，由該微生物群的繁殖發(fā)熱，液溫上升到35-40℃，進一步促進預(yù)發(fā)酵。這樣預(yù)發(fā)酵完了后，通過輸送泵82，定量地將應(yīng)處理的樣品混合液輸送到最上層發(fā)酵槽2。
(2)由上述液體發(fā)酵槽6定量輸送的樣品混合液在最上層的發(fā)酵槽2中，與鋸末等水分調(diào)劑相混合，調(diào)節(jié)到表現(xiàn)水分60-65％后，進行發(fā)酵處理。大約經(jīng)45小時后，移送用開口手段50自動工作，打開蓋零件52，將處理后的樣品混合液(以下稱樣品堆積物)移送到下一個發(fā)酵槽2，該被移送的樣品堆積物進一步發(fā)酵處理。
該發(fā)酵處理由下述動作被促進，即，攪拌葉片32在樣品中相對于發(fā)酵槽底面呈水平回轉(zhuǎn)，并且支持該攪拌葉片32的攪拌葉片驅(qū)動軸31的臂梁21沿發(fā)酵槽的圓周回轉(zhuǎn)，使由氣體吸入手段40供給的空氣充分攪拌混合到樣品堆積物整體中。在此工序中，由微生物的生物化學作用產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，堆積物的溫度上升到65°，增大了微生物活性，促進了發(fā)酵處理。
大約經(jīng)過45小時后，移送用開口手段50再次動作，樣品堆積物被移送到下一個發(fā)酵槽2中，在這樣以45小時為周期的發(fā)酵處理-移送的循環(huán)中，在樣品堆積物層內(nèi)，產(chǎn)生了高溫菌→中溫菌→低溫菌的微生物轉(zhuǎn)換。隨著這種變換，含有的氮元素(N)、有機氨的氮元素(N4-N)轉(zhuǎn)換成無機的硝酸類氮元素(N3-N)。這樣，在達到第8層發(fā)酵槽2小時，已接近常溫。在此工序中，剩余的水分由上述微生物的發(fā)熱被蒸發(fā)，樣品堆積物中的含水率最終達到大約50％的程度。
(3)熟化接下來，上述發(fā)酵處理的含有約5％水的樣品堆積物移到最下層發(fā)酵槽2的下層，熟化6周時間。在此期間，進行定期的翻松作業(yè)，在向堆積物中送入空氣的同時，降低其溫度，所以由中溫菌、低溫菌產(chǎn)生的化學作用非常活躍。這樣，氯元素的形態(tài)轉(zhuǎn)換成硝酸性氯元素，形成穩(wěn)定的有機性堆肥。
該熟化工序完了后，堆肥的含水率被降低到45％，最后，作為難分解物質(zhì)的木質(zhì)素也分解成了醌類物質(zhì)，原生腐植物質(zhì)轉(zhuǎn)換成了真生腐植物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明立體多層多目的發(fā)酵裝置，可以有效利用較少的土地，發(fā)酵處理工序中惡臭及排水產(chǎn)生較少，在密封裝置中進行從預(yù)發(fā)酵到熟化的所有工序，故適于在接近都市的地方域進行發(fā)酵處理。此外，由于使用獨特的攪拌手段，故本發(fā)明并不局限于處理屎尿等生活垃圾水，還適用于牲蓄肉加工、魚肉加工等加工處理的各種發(fā)酵。
權(quán)利要求
1.一種立體多層多目的發(fā)酵裝置，其特征在于包括至少一個具有大致呈圓筒狀腔體的發(fā)酵槽；從該發(fā)酵槽的中心沿半徑方向外側(cè)沿伸、繞該中心可回轉(zhuǎn)的支持手段；攪拌手段，該攪拌手段可拆卸地連結(jié)、支承于該支持手段，具有分別對發(fā)酵槽底面呈水平方向的可回轉(zhuǎn)多個攪拌葉片；氣體吸入手段，該手段設(shè)于攪拌手段的下方、發(fā)酵槽的底面上。設(shè)在該發(fā)酵槽底面上的可開關(guān)自由的移送用開口手段；至少設(shè)于最上層發(fā)酵槽頂面的過濾手段；設(shè)在該發(fā)酵槽的下層，通過該移送用開口手段與該發(fā)酵槽連通的熟化槽。
2.如權(quán)利要求1的多層多目的發(fā)酵裝置，其特征在于上述攪拌手段包括安裝有上述攪拌葉片的攪拌葉片驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸可拆卸地連接在上述支承手段上。
3.如權(quán)利要求1或2的立體多層多目的發(fā)酵裝置，其特征在于在上述熟化槽的上層，至少連接、安裝有2個發(fā)酵槽。
4.如權(quán)利要求1-3任一項記載的立體多層多目的發(fā)酵裝置，其特征在于上述過濾手段使用堆肥作為脫臭過濾材料，上述堆肥培養(yǎng)、繁殖、固定有從高溫菌轉(zhuǎn)換到中溫菌過程中的微生物群。
5.如權(quán)利要求1-4項任一項記載的立體多層多目的發(fā)酵裝置，其特征在于在上述熟化槽的下層，設(shè)有進行預(yù)發(fā)酵的液體發(fā)酵槽。
6.如權(quán)利要求5記載的立體多層多目的發(fā)酵裝置，其特征在于具有將液體發(fā)酵槽和發(fā)酵槽連接、將預(yù)發(fā)酵產(chǎn)物從液體發(fā)酵層移送到發(fā)酵槽的輸頭手段。
全文摘要
本發(fā)明多層多目的發(fā)酵裝置具有發(fā)酵層2、發(fā)酵槽2的頂部設(shè)置的排氣口3，以及設(shè)在發(fā)酵槽下方的熟化槽4，設(shè)在發(fā)酵槽4的下方的預(yù)發(fā)酵槽6。發(fā)酵槽2具有在圓周方向可旋轉(zhuǎn)的支承手段20，攪拌手段30，該攪拌手段30可拆卸地連接于上述支承手段，并具有對發(fā)酵裝置底面呈水平的、可以回轉(zhuǎn)的多枚攪拌葉片32，發(fā)酵槽還具有設(shè)于攪拌手段下方的氣體吸入手段40、可以自由開關(guān)的移送用開口手段50、以及設(shè)于發(fā)酵槽頂部的過濾手段60。本發(fā)明可以解決有效利用土地，以及發(fā)酵過程中排出臭氣、及排水等問題。
文檔編號C05F9/02GK1131498SQ9510659
公開日1996年9月25日 申請日期1995年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月22日
發(fā)明者中島茂次, 中村暉郎, 佐藤茂 申請人:中島茂次, 中村暉郎, 佐藤茂