(57)【要約】【課題】プラスチック包装された食品廃棄物を包装されたまま投入しても、有機性の減容乾燥物のみが得られる処理装置及び処理方法を提供する。【解決手段】プラスチック包装材により包装された食品廃棄物を包装されたまま密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌して、微生物を利用して前記食品廃棄物の有機成分のみを微生物分解させて減容乾燥させる減圧発酵乾燥装置３と、前記微生物分解された減容乾燥物と、微生物分解されない包装材とを分離する選別機４とを備えている。【選択図】図１
2020018963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック包装材により包装された食品廃棄物を包装されたまま密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌して、微生物を利用して前記食品廃棄物の有機成分のみを微生物分解させて減容乾燥させる減圧発酵乾燥装置と、
前記微生物分解された減容乾燥物と、微生物分解されなかった包装材とを分離する分離装置と、を備えた
ことを特徴とするプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置。
【請求項２】
前記分離された包装材を水で洗浄すると共に破砕する洗浄破砕装置と、
前記洗浄、破砕された包装材を脱水する脱水装置と、
前記脱水された包装材から水分を除去する水分除去装置と、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置。
【請求項３】
前記減容乾燥物及び包装材に混入している異物を除去する異物選別装置を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置。
【請求項４】
前記脱水装置により包装材から脱水された水に含まれる残渣を除去するふるい装置を備えた
ことを特徴とする請求項２記載のプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置。
【請求項５】
前記ふるい装置により残渣が除去された水は、前記減圧発酵乾燥装置により蒸発処理される
ことを特徴とする請求項４記載のプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置。
【請求項６】
前記振動ふるい装置により残渣が除去された水を、前記減圧発酵乾燥装置に供給するか、下水処理装置に供給するかを切り換える切換装置を備えた
ことを特徴とする請求項５記載のプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置。
【請求項７】
プラスチック包装材により包装された食品廃棄物を包装されたまま密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌して、微生物を利用して前記食品廃棄物の有機成分のみを微生物分解させて減容乾燥させる減圧発酵乾燥工程と、
前記微生物分解された減容乾燥物と、微生物分解されない包装材とを分離する分離工程と、を備えた
ことを特徴とするプラスチック包装された食品廃棄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック包装された食品廃棄物を有効に再利用するための食品廃棄物の処理装置及び処理造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチックで包装された食品廃棄物の有機成分を堆肥化などに再利用する場合には、最初に、プラスチック包装を人がカッター等を用いて手作業で剥がした後、内容物の有機物のみを分離しなければならなかった。
【０００３】
尚、従来、食品廃棄物の有機成分を分解させる技術として、特許文献１に記載された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１９７３８号公報
【特許文献２】特許第４１５３６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、食品廃棄物を堆肥化などに再利用するには、予め、包装された多数個の有機性廃棄物を、各々、個々別々に手作業でプラスチック包装材を剥がして内容物のみとする作業が必要であり、この作業は煩わしい。
【０００６】
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであり、その目的は、包装材で包装された有機物を包装されたまま減圧発酵乾燥装置に投入しても、その包装材を除去して、有機乾燥物のみが得られるプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置及び処理造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明にかかるプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置は、プラスチック包装材により包装された食品廃棄物を包装されたまま密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌して、微生物を利用して前記食品廃棄物の有機成分のみを微生物分解させて減容乾燥させる減圧発酵乾燥装置と、前記微生物分解された減容乾燥物と、微生物分解されなかった包装材とを分離する分離装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、プラスチック包装材により包装された食品廃棄物を包装されたまま密閉容器に収容すると、密閉容器内では、減圧発酵乾燥装置によって、食品廃棄物の有機成分が微生物により分解されて、減容した乾燥物が得られる。その密閉容器には、前記減容した乾燥物と、微生物分解されない包装材とが混在しているが、分離装置によって減容乾燥物と微生物分解されない包装材が別々に分離されるので、減容乾燥物のみが得られる。従って、従来のように、プラスチック包装材で包装された多数個の食品廃棄物から、各々、それらの包装材を手作業で剥がして行く作業を繰り返す必要がなく、煩わしさから解放することができる。
【０００９】
本発明においては、前記分離された包装材を水で洗浄すると共に破砕する洗浄破砕装置と、前記洗浄、破砕された包装材を脱水する脱水装置と、前記脱水された包装材から水分を除去する水分除去装置と、を備えていることが好ましい。この構成によれば、分離された包装材を洗浄し、細かく破砕し、更に水分を除去するので、分離された包装材を、小サイズで且つ清浄にされた再生利用可能なものとすることができる。
【００１０】
本発明においては、前記減容乾燥物及び包装材に混入している異物を除去する異物選別装置を備えることが好ましい。この構成によれば、減圧発酵乾燥装置により得られた乾燥物及び分離された包装材に混入している金属などの異物を、異物選別装置によって容易に取り除くことができる。
【００１１】
本発明においては、前記脱水装置により包装材から脱水された水に含まれる残渣を除去するふるい装置を備えることが好ましい。この構成によれば、包装材から脱水された水に含まれる残渣を、ふるい装置によって除去して、脱水された水の排水処理を容易にできる。
【００１２】
本発明においては、前記ふるい装置により残渣が除去された水は、前記減圧発酵乾燥装置により蒸発処理されることが好ましい。この構成によれば、減圧発酵乾燥装置を利用して、残渣が除去された水の蒸発処理が可能である。この場合、残渣が除去された水を、前記減圧発酵乾燥装置に供給するか、下水処理装置に供給するかを切り換える切換装置を備えることが好ましい。この構成によれば、下水処理装置が近くに設備されているときには、切換装置を下水処理装置側に切り換えて、残渣が除去された水を下水処理装置で排水処理することができる。
【００１３】
また、本発明は、プラスチック包装された食品廃棄物の処理方法であって、プラスチック包装材により包装された食品廃棄物を包装されたまま密閉容器に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌して、微生物を利用して前記食品廃棄物の有機成分のみを微生物分解させて減容乾燥させる減圧発酵乾燥工程と、前記微生物分解された減容乾燥物と、微生物分解されない包装材とを分離する分離工程と、を備えたことを特徴とする。このような処理方法によれば、上述したプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置及び処理方法によれば、プラスチック包装材により包装された食品廃棄物を包装されたまま密閉容器に収容するだけで、減圧発酵乾燥装置によって、食品廃棄物の有機成分が微生物により分解されて減容した乾燥物が得られると共に、この乾燥物と混在する包装材が分離装置によって減容乾燥物と分離されるので、減容乾燥物のみが得られる。従って、プラスチック包装された多数個の食品廃棄物から包装材を、各々、手作業で繰り返し剥がして行く作業を不要にでき、煩わしさから解放される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置の全体概略構成を示すブロック図である。
【図２】同処理装置の投入装置、減圧発酵乾燥装置、選別機、洗浄破砕機等を示す正面図である。
【図３】図２に示した処理装置の側面図である。
【図４】図１の処理装置に備える減圧発酵乾燥装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図５】同処理装置に含む選別機の概略構成を示す斜視図である。
【図６】同処理装置に含む洗浄破砕機の内部構成を示す断面図である。
【図７】同処理装置に含む脱水機の内部構成を示す斜視図である。
【図８】同処理装置に含む振動ふるい機の内部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプラスチック包装された食品廃棄物の処理装置の概略構成を示す図、図２は、同処理装置の投入装置、減圧発酵乾燥装置、洗浄破砕機等を示す正面図である。図３は、同処理装置の投入装置、減圧発酵乾燥装置、選別機等を示す側面図、図４は、同処理装置の減圧発酵乾燥装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【００１７】
図１〜図４に示すように、プラスチック包装された食品廃棄物の処理装置（以下、「処理装置」とも言う。）１は、投入装置２、減圧発酵乾燥機３、選別機４、洗浄破砕機５、脱水機６、振動ふるい機７、サイクロン６９等を備えている。
【００１８】
処理装置１においては、処理対象物として、売れ残りや消費期限切れの例えば豆腐、こんにゃく、ゼリー等のような有機性食品廃棄物がプラスチック容器やフィルム袋などのプラスチック包装材によって包装されたパッケージ食品を対象としている。
【００１９】
本処理装置１では、そのようなプラスチック包装材によって包装された食品廃棄物（以下、包装有機物という）が投入装置２によって減圧発酵乾燥機３に投入され、その投入された包装有機物からプラスチック包装材（以下、単に包装材ともいう）が減圧下で加熱、攪拌されることによって、破断し、剥がされると共に、その破断し剥がされた包装材（以下、破断包装材という）が剥がれた内容物である有機物（以下、内容有機物という）に対して減圧発酵乾燥機３によって減圧発酵乾燥処理（減圧発酵乾燥工程）が実行される。前記減圧発酵乾燥機３の減圧発酵乾燥処理により得られた乾燥物と、この乾燥物に混在している前記破断包装材とが、排出コンベア４１により選別機４へ送られ、選別機４によって乾燥物と前記破断包装材とが分離されると共に、これらの乾燥物や破断包装材に混入している金属等の異物が除去される異物除去処理（異物除去工程）が実行される。前記破断包装材と分離された乾燥物は、貯留容器４４に有機肥料などとして貯留される。
【００２０】
一方、異物が除去された破断包装材は、洗浄破砕機５へ送られ、洗浄破砕機５によって水で洗浄され、細かく破砕される洗浄破砕処理（洗浄破砕工程）が実行される。そして、洗浄、破砕されて粒状又は小片状となった多数の破断包装材（以下、包装片という）は、それらの包装片から洗浄後の汚水を除去するために脱水機６へ送られ、脱水機６によって脱水される脱水処理（脱水工程）が実行される。脱水機６によって脱水された多数の包装片は、サイクロン６９へ送られ、サイクロン６９によって水分を除去されて乾燥される水分除去処理（水分除去工程）が実行される。この水分除去処理によって、最終的に、清浄で防塵された小サイズの包装片が再利用可能な状態となって、回収容器６９ｃに回収される。
【００２１】
更に、前記脱水機６によって包装片から脱水した汚水は、振動ふるい機７に送られ、振動ふるい機７によって、その汚水に含まれる残渣が除去される。残渣が除去された汚水は、減圧発酵乾燥機３又は下水処理機１０に選択的に送られて、蒸発処理又は排水処理される。
【００２２】
図３では、例えば建屋１００内に設置された状態の処理装置１を示しており、建屋１００内の所定位置に、投入装置２、減圧発酵乾燥機３、選別機４等が設置されている。図３では、建屋１００の壁、屋根、シャッター等を２点鎖線で示している。尚、図３では図示していないが、洗浄破砕機５、脱水機６、振動ふるい機７等も建屋１００内に設置されている。以下、処理装置１に備えられる各機器について説明する。
【００２３】
投入用箱２１には、プラスチック等の包装材で例えば真空包装された包装有機物が包装されたまま投入されて、収容される。投入装置２は、前記投入用箱２１内の包装有機物を減圧発酵乾燥機３の投入口３０ａに供給する。投入装置２は、例えば反転式の投入装置として構成されている。投入用箱２１は、例えば保管倉庫などから、図示しないフォークリフト等によって投入装置２の所定位置まで搬送される。投入装置２の所定位置にセットされた投入用箱２１は、図示しない電動モータ等の駆動によって、上下方向に延びる１対のレール２２，２２に沿って上方へ持ち上げられる。投入用箱２１は、１対のレール２２，２２の上端部まで上昇すると、１対のレール２２，２２間に設けられた水平軸２３まわりに回転し、投入用箱２１が上下反転する。この投入用箱２１の反転動作に伴って、投入用箱２１内に収容された包装有機物が、減圧発酵乾燥機３の投入口３０ａに投入されるようになっている。
【００２４】
減圧発酵乾燥機３は、例えば特許文献１などに記載されているように公知のものであり、処理対象の包装有機物を減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌し、この減圧下での加熱、攪拌によって、前記包装有機物の包装材が膨らみ、薄く引き延ばされて破断し、変形等して、内容有機物から剥がされて、その内容有機物が外に飛び出た状態となると共に、その内容有機物の有機成分を微生物を利用して微生物分解させ、減容した乾燥物を得るものである。
【００２５】
減圧発酵乾燥機３は、図４に模式的に示すように、投入装置２から投入される包装有機物を収容する密閉容器として、内部を大気圧以下に保持するように気密に形成された略円筒状のタンク（耐圧タンク）３０を備えている。このタンク３０の周壁部には、加熱ジャケット３１が設けられ、蒸気発生ボイラー９から加熱用蒸気が加熱ジャケット３１に供給されるようになっている。尚、蒸気発生ボイラー９から供給される蒸気の温度は、例えば１４０℃程度が好ましい。
【００２６】
また、加熱ジャケット３１に取り囲まれるようにして、タンク３０の内部にはその長手方向（図４の左右方向）に延びる撹拌シャフト３２が設けられている。撹拌シャフト３２は、電動モータ３２ａによって所定の回転速度で回転される。撹拌シャフト３２には、その軸方向に離間して複数の撹拌板３２ｂが設けられており、これら撹拌板３２ｂによって、内容有機物及び破断包装物が撹拌されるとともに、発酵乾燥終了後には乾燥物とこの乾燥物に混在している破断包装物とが、タンク３０の長手方向に送られるようになっている。
【００２７】
タンク３０の長手方向中央の上部には、投入装置２から供給される包装有機物の投入口３０ａが設けられており、この投入口３０ａから投入された包装有機物が、減圧下において加熱ジャケット３１によって加熱されながら、撹拌シャフト３２の回転によって撹拌される。この減圧下での加熱、撹拌によって包装有機物の包装材が膨らみ、薄くなって破断、変形等し、剥がされて、内容有機物が破断包装材から外に飛び出た状態となって、この内容有機物に含まれる有機成分が微生物により分解される。そして、所定時間経過した後、破断包装材と共に処理後の減容した乾燥物がタンク３０の下部に設けられた排出部３０ｂから排出される。尚、電動モータ３２ａの代わりに、油圧モータを用いてもよい。
【００２８】
タンク３０の上部には、加熱された内容有機物から発生する蒸気を凝縮部３３へ案内する案内部３０ｃが突設されている。本実施形態では、案内部３０ｃが２つ設けられており、各案内部３０ｃは、投入口３０ａを挟んでタンク３０の長手方向の両側に１つずつ配置されている。凝縮部３３は、１対のヘッド３３ａによって支持された複数の冷却管３３ｂを備えており、これら複数の冷却管３３ｂと、クーリングタワー８との間には、冷却水経路８０が設けられている。本実施形態では、凝縮部３３は、タンク３０の長手方向に沿って平行に延びており、投入口３０ａ及び案内部３０ｃの後方側に凝縮部３３が配置されている。
【００２９】
そして、凝縮部３３において冷却管３３ｂ内を流通し、高温の蒸気との熱交換によって温度が上昇した冷却水は、図４に模式的に矢印で示すように冷却水経路８０を流通してクーリングタワー８の受水槽８１に流入する。クーリングタワー８には、その受水槽８１から冷却水を汲み上げる汲み上げポンプ８２と、汲み上げた冷却水を噴射するノズル８３とが設けられている。このノズル８３から噴射された冷却水は、流下部８４を流下する間にファン８５からの送風を受けて温度が低下し、再び受水槽８１に流入するようになっている。
【００３０】
クーリングタワー８で冷却された冷却水は、冷却水ポンプ８６によって送水され、冷却水経路８０によって凝縮部３３に送られて、再び複数の冷却管３３ｂ内を流通する。そして、上述のようにタンク３０の内部で発生した蒸気との熱交換によって温度が上昇した後に、再び冷却水経路８０を流通して、クーリングタワー８の受水槽８１に流入する。つまり、冷却水は凝縮部３３とクーリングタワー８との間の冷却水経路８０を循環する。
【００３１】
上述のように循環する冷却水の他に、クーリングタワー８では、加熱された内容有機物から発生する蒸気が凝縮部３３において凝縮した凝縮水も注水される。尚、図示しないが凝縮部３３の下方に、高温の蒸気と熱交換することによって生成した凝縮水が集められるようになっている。また、凝縮部３３には連通路３５を介して真空ポンプ３６が接続され、タンク３０内を減圧するようになっている。
【００３２】
すなわち、真空ポンプ３６の作動によって、連通路３５を介して凝縮部３３から空気及び凝縮水が吸い出され、更に連通路３４及び案内部３０ｃを介してタンク３０内の空気及び蒸気が吸い出される。こうして、凝縮部３３からは凝縮水が真空ポンプ３６に吸い出され、この真空ポンプ３６から導水管によって、クーリングタワー８の受水槽８１に導かれる。
【００３３】
こうしてクーリングタワー８の受水槽８１に導かれた凝縮水は、冷却水と混ざり合って上述のように汲み上げポンプ８２に汲み上げられ、ノズル８３から噴射された後に、流下部８４を流下しながら冷却される。尚、凝縮水には、タンク３０内の内容有機物に添加されたものと同じ微生物が含まれており、この凝縮水に含まれる臭気成分等が分解されているので、臭気はタンク３０の外部へ発散しないようになっている。
【００３４】
上記構成の減圧発酵乾燥機３の作動について説明すると、タンク３０内に収容された包装有機物は、減圧下において加熱ジャケット３１に供給される加熱用蒸気によって加熱されながら、撹拌シャフト３２の回転に伴い撹拌される。この減圧下での加熱、攪拌により、包装有機物の包装材が膨らみ、引き伸ばされ、破断して、剥がされ、内容有機物が破断包装材から飛び出て、破断包装材と内容有機物とが混在する状態となる。そして、タンク３０内を取り囲む加熱ジャケット３１による外側からの加熱と、撹拌シャフト３２などによる内側からの加熱とを受けて、内容有機物が効果的に昇温されると共に、この内容有機物と破段包装材が撹拌シャフト３２によって撹拌される。タンク３０内は、真空ポンプ３６の作動によって減圧されているため、タンク３０内では沸点が低下し、微生物によって内容有機物の有機成分の分解が促進される温度領域で水分が蒸発する。
【００３５】
尚、減圧発酵乾燥機３による減圧発酵乾燥工程では１工程（１サイクル）が、例えば２時間であることが好ましく、先ず３０分かけて内容有機物の有機成分を分解させる発酵工程となる。タンク３０内を−０．０６〜−０．０７ＭＰａ（ゲージ圧；以下、ゲージ圧は省略する）に減圧すると、タンク３０内の水分温度は７６〜６９℃（飽和蒸気温度）に維持される。その結果、内容有機物は、後述する微生物によって、発酵、分解が促進される。
【００３６】
次に、１．５時間かけて発酵中の内容有機物を乾燥させることになる。そのために、タンク３０内を−０．０９〜−０．１０ＭＰａにさらに減圧すると、タンク内の水分温度は４６〜４２℃（飽和蒸気温度）に維持され、内容有機物の乾燥が十分に促進される乾燥工程となる。そして、そのような乾燥処理を行う際に、タンク３０内の内容有機物に添加する微生物としては、例えば特許文献２に記載されているように、複数種類の土着菌をベースとし、これを予め培養した複合有効微生物群が好ましく、通称、SHIMOSE １／２／３群がコロニーの中心になる。
【００３７】
尚、SHIMOSE １は、FERM BP-7504（経済産業省産業技術総合研究所生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター（日本国茨城県つくば市東１丁目１−３）に、２００３年３月１４日に国際寄託されたもの）である。また、SHIMOSE ２は、FERM BP-7505（SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、塩に耐性を有するピチアファリノサ（Pichiafarinosa）に属する微生物であり、SHIMOSE ３は、FERM BP-7506（SHIMOSE １と同様に国際寄託されたもの）、スタフィロコッカス（Staphylococcus）に属する微生物である。
【００３８】
ここで、減圧発酵乾燥機３による内容有機物の減圧発酵乾燥処理の手順について説明する。先ず、内容有機物を含む処理対象物を包装材で包装されたまま減圧発酵乾燥機３に投入する。この際、減圧発酵乾燥機３のタンク３０の投入口３０ａの蓋を開いて、投入装置２によって投入用箱２１に収容された包装有機物を投入口３０ａから投入する。そして、投入口３０ａの蓋を閉じて、タンク３０内を大気圧状態で密閉する。
【００３９】
その次に、タンク３０内の包装有機物に所定の微生物を添加した後に、図示していないが大気開放バルブを閉じてタンク３０内を密閉する。そして、タンク３０内を減圧下において加熱するように、蒸気発生ボイラー９から加熱用蒸気を供給する。この減圧下での加熱により、タンク３０の内部に収容した包装有機物の包装材を破断させ、剥がして、破断包装材から内容有機物を飛び出させて、破断包装材と内容有機物とが混在した状態とし、その内容有機物に含まれる有機成分の発酵、乾燥を促進させる。
【００４０】
そうして、前記加熱用蒸気によってタンク３０内を加熱すると共に、撹拌シャフト３２を所定の回転速度（例えば、８ｒｐｍ程度）で回転させ、更に、真空ポンプ３６の作動によってタンク３０内を減圧し、これにより、タンク３０内の温度が微生物の活動至適環境となり、微生物による内容有機物の有機成分の分解が好適に促進される。この状態では、破断包装材は、更に薄く引き伸ばされ、大きく変形、破断して、破断状態が進行する。尚、撹拌シャフト３２の回転速度（８ｒｐｍ）は一例であって、内容有機物の有機成分の分解が可能であれば他の値であってもよい。
【００４１】
このようにしてタンク３０内の温度及び圧力を維持しつつ、所定の時間（例えば２時間くらい）が経過した場合、真空ポンプ３６及び蒸気発生ボイラー９の運転を停止し、大気開放バルブを開いて大気圧状態とする。一方、撹拌シャフト３２を逆回転させ、タンク３０の排出部３０ｂの蓋を開いて、タンク３０から乾燥物と破断包装材とを排出する。このとき、タンク３０から排出される乾燥物は減容されている。
【００４２】
そして、減圧発酵乾燥装置３によって減圧発酵乾燥処理された処理後の内容有機物（乾燥物）は、混在する破断包装材と共に、排出コンベア４１によって、選別機４へ向けて搬送される。つまり、排出コンベア４１によって、減圧発酵乾燥装置３のタンク３０下部の排出部３０ｂから排出される乾燥物及び破断包装材を、排出部３０ｂよりも高い位置に設けられた選別機４まで搬送する。選別機４によって、減圧発酵乾燥装置３による減圧発酵乾燥処理では微生物分解されなかったプラスチック材等の破断包装材を減容乾燥物と分離すると共に、この減容乾燥物や破断包装材に含まれる金属等の異物を取り除くようにしている。
【００４３】
選別機４は、図５に概略を示すように、磁選機４２と振動ふるい機４３とを備えている。磁選機４２は、例えば吊り下げ式のもので、排出コンベア４１上に吊り下げられている。磁選機４２は、排出コンベア４１によって搬送される減容乾燥物及び破断包装材の中から金具や、鉄片等の磁性物（黒丸で示す）を磁石によって吸着し、プーリ４２ａ間を移動するベルト４２ｂによって連続的に排出容器４２ｃへ排出するように構成されている。磁選機４２によって、減容乾燥物や破断包装材に混入している金具や、鉄片等の金属が除去される。
【００４４】
振動ふるい機４３は、減圧発酵乾燥装置３から排出されて排出コンベア４１によって搬送された減容乾燥物や破断包装材から、減容乾燥物よりも大きい破断包装材のみをふるい分けるものである。振動ふるい機４３には、所定の大きさの網目（開口部）を有する金網４３ａと、金網４３ａを振動させる振動モータ４３ｂとを備えている。振動ふるい機４３は、複数（例えば４つ）のコイルばね４３ｃによって下台４３ｄに支持されている。また、金網４３ａが斜め下方に向けて傾斜した状態で設けられており、金網４３ａの一端側（図５の左端側）が、他端側（図５の右端側）よりも低い位置に設けられている。本実施形態では、金網４３ａの網目が、５ｍｍ×５ｍｍの大きさに設定されている。尚、網目のサイズは一例であって、他の値であってもよい。振動ふるい機４３によって、減容乾燥物と混在している破断包装材が選別される。
【００４５】
このように、振動ふるい機４３は、コイルばね４３ｃによって下台４３ｄに対しフローティング支持されているので、振動モータ４３ｂの駆動により、排出コンベア４１から金網４３ａに供給された減容乾燥物及び破断包装材がふるい分けられる。具体的には、減容乾燥物は、金網４３ａの網目を通過して、下方に落下し、振動ふるい機４３の下方に配置された貯留容器４４に貯留される。一方、減容乾燥物よりも大きい破断包装材は、金網４３ａの網目を通過できないため、金網４３ａの傾斜面に沿って滑り落ちたり、転がり落ちたりしながら一端側（前方側）へ移動し、振動ふるい機４３の前方下方に配置された排出容器４３ｅに排出される。この際、破断包装材だけでなく、金網４３ａの網目よりも大きいサイズの減容乾燥物も排出シュート４３ｅに排出される。しかし、上述したように、減圧発酵乾燥装置３により発酵乾燥され、減容されることによって、乾燥物はふるい分けに適したものになっており、減容乾燥物はほとんど金網４３ａの網目を通過して、貯留容器４４に貯留されるようになっている。
【００４６】
前記異物選別機４によって選別された破断包装材は、引き伸ばされ、大きく変形、破断した状態で、洗浄破砕機５に供給される。洗浄破砕機５は、供給された破断包装材を洗浄しながら同時に細かく破砕する。
【００４７】
―洗浄破砕機―
図６は洗浄破砕機５の内部構造を示す。洗浄破砕機５は、内部に上下方向に長い空洞を持つホッパー５３を備えている。ホッパー５３は、内部空洞の下部が破砕室５３ａとされ、破砕室５３ａの上部の一側部（図では右側部）には前記破断包装材が投入される投入口５３ｂが形成されている。図２に示すように、前記異物選別機４によって乾燥物から選別された破断包装材は、排出シュート４３ｅから、傾斜して配置した搬送用ベルトコンベア５１の下端部に投入されて、ベルトコンベア５１の上端部に搬送されて、前記ホッパー５３の投入口５３ｂに投入される。前記搬送用ベルトコンベア５１の上端部近傍には、ベルトコンベアを回転駆動するコンベア駆動モータ５２が配置されている。
【００４８】
前記ホッパー５３の破砕室５３ａには、投入口５３ｂと対向する側部において、水供給通路５４の先端部に形成した噴射ノズル５４ａが臨んでおり、噴射ノズル５４ａから、破断包装材を洗浄する水を破砕室５３ａに向けて斜め下方に噴射、供給する。
【００４９】
前記破砕室５３ａは、ホッパー５３の上部に比べて小容積に形成され、この破砕室５３ａの下端面が開口して、この開口が基台５６の上方に配置した基体５６ａに形成した取出し空間５６ｂに連通している。すなわち、ホッパー５３の破砕室５３ａの下部は基体５６ａの取出し空間５６ｂと連通している。
【００５０】
前記破砕室５３ａの下端部には、回転刃５５ａを有する盤状の破砕ロータ５５と、固定刃５９とが配置される。破砕ロータ５５は、その中心部に紙面垂直方向に配置した回転軸５５ｃに軸支されている。回転軸５５ｃは、ホッパー５３を載置する基台５６内に配置したロータ駆動モータ５７により駆動ベルト５８を介して回転駆動される。ロータ駆動モータ５７は、ホッパー５３の斜め下方の位置に配置され、図中右斜め上方に傾斜させた駆動ベルト５８により回転軸５５ｃを図中反時計方向に回転駆動する。前記回転軸５５ｃには、図示しないが、複数個の破砕ロータ５５が各々紙面垂直方向に所定間隔を隔てて等間隔に配置される。各破砕ロータ５５には、周方向に沿って３個の回転刃５５ａが１２０°間隔で配置されている。
【００５１】
一方、固定刃５９は、前記破砕室５３ａと取出し空間５６ｂとの連通部位、すなわち、ホッパー５３の下端部と基体５６ａの上端部との間において、対向する２つの側部に、各々、刃先を破砕室５３ａ側に突出させた状態で配置されている。この固定刃５９は、前記破砕ロータ５５の回転軸５５ｃの軸方向に延びて配置されていて、複数の破砕ロータ５５の回転刃５５ａと協同で破断包装材を細かく破砕する。
【００５２】
そして、前記破砕ロータ５５の回転刃５５ａと固定刃５９とは、破砕ロータ５５の図中反時計方向の回転時に、回転刃５５ａが固定刃５９と擦れ違う毎に、その両刃５５ａ、５９の間に破断包装材を噛み込ませて、鋏状となって、破断包装材を切断し、破砕することを繰り返す。
【００５３】
前記回転刃５５ａと固定刃５９による破断包装材の切断の繰返し時には、前記噴射ノズル５４ａから噴射された洗浄水が前記回転刃５５ａと固定刃５９との擦れ違い時にもその両刃間に噛み込まれるので、破断包装材の切断破砕と同時に、その切断破砕によって粒状又は小片状となった多数の包装片が噴射ノズル５４ａからの洗浄水によって洗浄される。このように、破断包装材の切断破砕動作と同時に洗浄動作も行われるので、切断破砕動作によって細分化された包装片が同時に強力に揉み洗いされることになり、洗浄動作のみの場合に比べて、細分化された多数の包装片の全表面を一層清浄に洗浄でき、強力な洗浄効果と防塵効果を発揮することができる。
【００５４】
前記回転刃５５ａと固定刃５９による破断包装材の切断動作によって細かく切断、破砕された包装材は、所定寸法以下の多数の包装片となり、この所定寸法以下の多数の包装片が洗浄後の汚水と共に取出し空間５６ｂに取り出される。
【００５５】
前記取出し空間５６ｂに取り出された所定寸法以下の多数の包装片には、洗浄後の汚水も含まれているため、その汚水を除去して、包装片のみとするために、次に脱水機６を用いた脱水動作が行われる。
【００５６】
―脱水機―
図７は脱水機６の内部構造を示す。同図において、脱水機６は、洗浄後の汚水と共に多数の包装片が投入される投入口６１ａを有する箱体６１が備えられる。前記投入口６１ａは、前記図６に示した洗浄破砕機５における取出し空間５６ｂの下表面に開く開口５６ｄに相当する。
【００５７】
前記箱体６１の下方には、図６にも示したように、洗浄破砕機５のホッパー５３の下方において基台５６内に形成した貯留室５６ｅが位置しており、多数の包装片が汚水と共に一時貯留される。貯留室５６ｅには、横方向に位置付けられたウォームスクリュー６２が配置されており、ウォームスクリュー６２がスクリュー駆動モータ（図示せず）により回転駆動されて、多数の包装片が汚水と共に図中左方に移動されて、前記箱体６１の図中左方に位置する本体６３側に搬送される。
【００５８】
前記本体６３は、中空の直方体状に形成されている。中空の内部空間６３ａの下部には、前記貯留室５６ｅから搬送される多数の包装片が汚水と共に流入する。更に、前記内部空間６３ａの上端部には、脱水後の包装片を放出する放出口６３ｂが連通していると共に、その下端部には包装片から脱水された汚水を排水する排水口６８が接続されている。
【００５９】
前記内部空間６３ａには、中空円筒状に巻かれた薄板の固定スクリーン６５と、この固定スクリーン６５の内方側に所定距離隔てて位置する円筒状の脱水ロータ６４とが配置される。図７では、固定スクリーン６５の上下方向の略中央部分を切り欠いて、内部の脱水ロータ６４が位置している様子を描いている。前記脱水ロータ６４は回転軸（図示せず）に軸支され、この回転軸は本体６３の上方に配置した動力伝達機構６６を介して脱水ロータ駆動モータ６７により回転駆動される。
【００６０】
前記脱水ロータ６４には、その外周縁に所定間隔毎に水平方向に配置した複数の脱水ブレード６４ａが上下方向に複数列設置されている。多数の脱水ブレード６４ａは薄板状に形成され、各々、その薄板部分を図中右斜め上方に傾斜させた状態で脱水ロータ６４の外周縁に取り付けられている。従って、脱水ロータ６４が図中時計方向に回転駆動されると、内部空間６３ａ内の下部に流入した多数の包装片が汚水と共に脱水ブレード６４ａの回転によって旋回しながら次第に内部空間６３ａの上方に向って上昇して行くことになる。
【００６１】
また、前記固定スクリーン６５には、その内面と外面間を貫通する多数の排出孔６５ａが形成されている。これ等の排出孔６５ａは、包装片から分離脱水された汚水を固定スクリーン６５の内方から外方に排出するものであり、周方向に等間隔で配置されると共に、上下方向には相互に所定間隔隔てて配置されている。
【００６２】
前記脱水ロータ６４の回転駆動時には、内部空間６３ａの下部に流入した包装片は、汚水と共に、回転する脱水ブレード６４ａによって遠心力を受け、固定スクリーン６５の内周面に沿って螺旋状に回転しながら、内部空間６３ａの上部に向って移動して行く。
【００６３】
この螺旋状の回転時には、各包装片は、回転する脱水ブレード６４ａによって固定スクリーン６５の内周面に叩き付けられ、その衝撃によって脱水される。包装片が内部空間６３ａの上部に向って移動して行く過程で、固定スクリーン６５に叩き付けられる回数が多くなるに従い脱水が進行し、内部空間６３ａの上端部にまで移動した包装片は放出口６３ｂから放出される。一方、固定スクリーン６５に叩き付けられて脱水した汚水は、前記固定スクリーン６５の多数の排出孔６５ａを経て固定スクリーン６５の内方側から外方側に排出され、その後、下方に落ちて排水口６８から外部に排出される。
【００６４】
前記放出口６３ｂから放出された多数の包装片は、脱水後であるが、水分を含んだ湿った状態である。このため、水分を飛ばして最終的に脱水した包装片を得るように、後段にサイクロン６９が配置される。
【００６５】
前記サイクロン６９は、逆円錐状に形成され、その上端部には前記脱水機６の放出口６３ｂが周壁の接線方向に沿って開口している。サイクロン６９は、脱水ロータ６４の脱水ブレード６４ａの送風作用によって前記脱水機６の放出口６３ｂからの水分を含む包装片を周壁に沿って旋回させつつ流下させて各包装片から水分を除去する。各包装片は、サイクロン６９の周壁に沿った旋回によって遠心力を受け、水分除去と同時にその遠心力によってサイクロン６９の周壁に当って薄く変形し、その多くは例えば縦横各々数センチ程度のフィルム状になる。前記水分除去されたフィルム状の包装片は、本体下端に設けた排出口６９ａから回収容器６９ｃ（図１参照）に回収される。一方、除去された水分は、本体上端部の中央部位に設けた天井開口部６９ｂから上方に向けて排気される。
【００６６】
前記脱水機６で多数の包装片から脱水された汚水は、振動ふるい機７に搬送されて、汚水に含まれる残渣を取り除かれる。
【００６７】
―振動ふるい機―
図８は、振動ふるい機７の構造を示す。同図において、振動ふるい機７は、円筒状のハウジング７１が例えばその四隅を４つのコイルばね７２によって下台７３に対しフローティング支持されている。ハウジング７１の上端開口を塞ぐ蓋部７４には、汚水の流入口７４ａが設けられている。前記脱水機６からの汚水を搬送する配管８０は、振動ふるい機７の近傍に配置した左右２分割された排水ピット８１の第１ピット８１ａの上端部に開口している。第１ピット８１ａ内に貯留された汚水は、第１ピット８１ａ内に配置した水ポンプ８２によって配管８３を介して前記蓋部７４の流入口７４ａに流入する。
【００６８】
前記ハウジング７１の内部には、内部空間を上下方向に仕切る金網７５ａがほぼ水平に配置され、その下方には網目のない平板７５ｂが設置されている。前記金網７５ａの網目は残渣の大きさに対応した寸法に設定されている。この金網７５ａの下方には、所定間隔を隔てて目の粗い網叩き受け皿７６ａが配置されると共に、その網叩き受け皿７６の上面には所定の間隔を隔てて複数の網叩きゴム球７６ｂが載置されている。
【００６９】
前記ハウジング７１の周囲には、前記金網７５ａの上方の内部空間に連通する第１排出口７７ａと、前記金網７５ａと平板７５ｂとで上下に仕切る内部空間に連通する第２排出口７７ｂとが設けられ、金網７５ａで汚水から振るい分けられた残渣を第１排出口７７ａから受け容器７ａに貯留し、残渣が除去された汚水を第２排出口７７ｂから排水ピット８１の第２ピット８１ｂに排水するようになっている。
【００７０】
更に、ハウジング７１の下端部には、その下端開口を塞ぐように、内周側が上方に突出した逆すり鉢状の底部７９が配置されている。そして、その底部７９の下方には振動モータ９０が配置されている。この振動モータ９０は、円筒状の下台７３の周壁に取り囲まれるようにその内部に収容され、弾性ブラケット７１ａなどを介してハウジング７１の下端部に吊り下げられている。振動モータ９０の上下には、各々、偏心ウエイト９０ａ、９０ｂが設けられており、それらが偏心回転することによってハウジング７１を全体的に振動させるようになっている。
【００７１】
前記排水ピット８１の第２ピット８１ｂ内には、水ポンプ９５が配置され、残渣が除去された汚水を水ポンプ９５によって配管９６を介して排水するようにしている。
【００７２】
前記振動ふるい機７によって残渣を除去された汚水は、図１に示したように、配管９６を介して減圧発酵乾燥機３に送出され、減圧発酵乾燥機３内にて蒸発処理される。
【００７３】
前記減圧発酵乾燥機３へ汚水を送出する配管９６の途中には、駆動モータ９７によって経路を２通りに切換える切換弁９８が配置されている。切換弁９８は、切換弁９８の上下流の配管９６を連通させて汚水を減圧発酵乾燥機３へ搬送する第１位置と、切換弁９８の上流側の配管９６を下水処理機１０に搬送する第２位置とに切換え可能である。
【００７４】
本実施形態によれば、内容有機物をプラスチック容器などで真空包装等した食品パッケージを包装されたまま減圧発酵乾燥機３に投入しても、この減圧発酵乾燥機３によって、包装材を剥がした内容有機物（例えば豆腐やこんにゃく、ゼリー等）を大量に乾燥処理することができる。しかも、減圧発酵乾燥機３により得られた減容乾燥物には、減圧発酵乾燥機３による減圧発酵乾燥処理では微生物によって分解されなかったプラスチック等の破断包装材が混在しているものの、これ等の破断包装材は異物選別機４の振動ふるい機４３の金網４３ａの網目を通過できず、これにより、減容乾燥物から分離される。従って、食品パッケージのまま内容有機物と共に減圧発酵乾燥機３に投入された包装材を減容乾燥物から確実かつ容易に除去することが可能であり、減圧発酵乾燥機３への食品投入の前段階で食品パッケージから包装プラスチック等の包装材を内容有機物から剥がす手作業を不要にできる。
【００７５】
また、振動ふるい機４３の上流側に、減圧発酵乾燥機３によって得られた乾燥物や、破断包装材の中から金属を除去する磁選機４２が設けられているので、磁選機４２によって、内容有機物や破断包装材に混入している金属を乾燥物から確実かつ容易に除去することができる。
【００７６】
更に、減圧発酵乾燥機３は、内容有機物を効率良く乾燥させると共に、微生物を利用して内容有機物の有機成分の分解を促進させることができ、悪臭成分も分解することができる。また、こうして得られた乾燥物を、振動ふるい機４３によってふるい分けすることによって、乾燥物の粒度、粒形などが略均一になり、悪臭の発生も抑制されることから、家畜用の飼料や、養殖用の飼料、肥料等に適したものとなる。
【００７７】
また、選別機４によって選別された破断包装材は、洗浄破砕機５により洗浄水で洗浄され、同時に破砕されて、細分化された多数の包装片となり、この多数の包装片が脱水機６により脱水され、更にサイクロン６９で水分を除去されて乾燥される。従って、食品パッケージの包装材を廃材とせず、清浄で防塵された小サイズな多数の包装片を良質のプラスチック原料として、リサイクル可能にすることができる。
【００７８】
加えて、脱水機６によって多数の包装片から脱水された汚水には残渣が含まれるものの、この残渣が振動ふるい機７によって除去されるので、残渣を含まない汚水の排水処理が容易になる。
【００７９】
また、前記残渣を含まない汚水は、減圧発酵乾燥機３に送出されて、減圧発酵乾燥機３によって蒸発処理可能である。更に、本処理装置１の近傍に下水処理機１０が設備されている場合には、切換弁９８によって前記残渣を含まない汚水の送出経路を下水処理機１０側に切り換えて、下水処理機１０で排水処理することが可能である。
【００８０】
また、本実施形態に係る食品廃棄物処理方法は、上述したように、包装有機物を包装されたままタンク３０に収容し、減圧下において所定の温度範囲に加熱しながら撹拌して、食品廃棄物の有機成分のみを微生物を利用して微生物分解させて減容乾燥させる減圧発酵乾燥工程と、前記減容した乾燥物と微生物分解されない破断包装材とを分離する分離工程と、を備えている。このような食品廃棄物処理方法によれば、上述した食品廃棄物処理装置１と同様の効果が得られる。
【００８１】
今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
【００８２】
上述した投入装置２は一例であって、その他の構成の投入装置によって、包装有機物を減圧発酵乾燥機３に投入してもよい。例えば搬送コンベア等を用いて、包装有機物を減圧発酵乾燥機３に投入してもよい。また、上述した磁選機４２は一例であって、吊り下げ式以外の磁選機を用いてもよい。例えばプーリ式、ドラム式などの磁選機を用いてもよく、又は、アルミなどの非鉄金属も取り除くことが可能な渦電流型の磁選機を用いてもよい。また、上述した振動ふるい機４３は一例であって、その他の構成のふるい機によって、異物の選別処理を行ってもよい。更に、洗浄破砕機５も一例であって、その他の構成、例えば洗浄と破砕とを個別に行う構成の洗浄破砕機によって洗浄と破砕とを行っても良い。加えて、脱水機６も一例であって、その他の構成の脱水機によって、洗浄破砕後の包装片から脱水を行ってもよい。
【００８３】
加えて、上述した包装有機物は一例であって、包装された豆腐やこんにゃく、ゼリー以外の様々な包装有機物、例えば有機物をプラスチック容器に載せてプラスチック蓋で閉じた弁当などを包装されたまま減圧発酵乾燥機３に投入してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、減圧発酵乾燥による食品廃棄物処理装置及び処理方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１    食品廃棄物処理装置
３    減圧発酵乾燥機（減圧発酵乾燥装置）
４    選別機（分離装置、異物選別装置）
５    洗浄粉砕機（洗浄粉砕装置）
６    脱水機（脱水装置）
６９  サイクロン（水分除去装置）
７    振動ふるい機（ふるい装置）
１０  下水処理機
３０  タンク（密閉容器）
９８  切換弁（切換装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020018963.tif 000009
【図８】
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