(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温発酵菌の使用により発酵槽内で高温度で生ゴミ等の発酵を促進させるようにした生ゴミ発酵処理装置において、蒸気発酵槽から排出される蒸気を、紫外線光源の周囲に形成された複数の分離室内に充填された酸化チタンを主成分として粒状に形成した酸化チタン光触媒中で循環させて蒸気中の臭気と有害物質を酸化チタン光触媒により吸着・分解すると共に気体成分と水分とに分離させ、分離された気体成分と水分とを、各々紫外線光源を取り巻いて形成した複数の分解層内に充填された酸化チタンを主成分とした粒状の酸化チタン光触媒に接触させるように循環させることにより、気体及び水分中の臭気及び有害物質を酸化チタン光触媒に吸着分解した後に各々別の排出口から生ゴミ発酵処理装置の外に排出させるようにしたことを特徴とする生ゴミ発酵処理装置等における脱臭分解方法。
【請求項２】
前記酸化チタン光触媒が、粒状の酸化珪素の外周面に酸化チタンを結合させて粒状に形成されたものであることを特徴とする請求項１の生ゴミ発酵処理装置における脱臭分解方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生ゴミ等の有機物を高温発酵菌を使用して加熱乾燥して減量処理を行う生ゴミ処理装置から発生する臭気や排気・排水中に含まれる有害物質を分解するのに好適な脱臭・分解方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、発酵菌を使用して家庭や工場等から排出される生ゴミを発酵処理する装置が用いられており、これに伴って生ゴミ処理装置内の発酵の課程で発生する悪臭の除去が課題になっている。従来は、生ゴミ処理装置の発酵漕に活性炭を充填した吸着塔を連設し、アンモニア、アセトアルデヒド、硫化水素等の悪臭物質を活性炭に吸着させることにより生ゴミ処理装置から発生する悪臭を除去するようにしている。しかし、活性炭の臭気吸着能力は徐々に低下するので、頻繁に交換しなければならない。更に生ゴミを高温で発酵処理させる装置での排気中には臭気成分の他にダイオキシン等の有害物質が含まれていることがあり、上記のように活性炭を使用した脱臭機構ではこれらの有害物質を吸着除去することはできず、これらの処理も問題となっている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、生ゴミ処理装置の発酵漕から発生する臭気や有害物質を含んだ蒸気中を水分と気体とに分離し、更に水分と気体中に含まれている臭気と有害物質を完全に分解して生ゴミ処理装置の外に放出しても全く問題のない脱臭分解方法を提供することを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の生ゴミ処理装置に使用される脱臭分解方法は、蒸気発酵槽から排出される蒸気を、紫外線光源の周囲に形成された複数の分離室内に充填された酸化チタンを主成分として粒状に形成した酸化チタン光触媒中で循環させて蒸気中の臭気と有害物質を酸化チタン光触媒により吸着・分解すると共に気体成分と水分とに分離させ、分離された気体成分と水分とを、各々紫外線光源を取り巻いて形成した複数の分解層内に充填された酸化チタンを主成分とした粒状の酸化チタン光触媒に接触させるように循環させることにより、気体及び水分中の臭気及び有害物質を酸化チタン光触媒に吸着・分解した後に各々別の排出口から生ゴミ発酵処理装置の外に排出させるようにしたことを特徴とするものである。また、酸化チタン光触媒が、粒状の酸化珪素の外周面に酸化チタンを結合させて粒状に形成されたものであることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の脱臭分解方法を実施する脱臭分解装置を内蔵した生ゴミ処理装置１を示す概略図である。図において、ハウジング２内には投入口３から投入された生ゴミを発酵処理する発酵槽４が設けられており、この発酵槽４内には生ゴミの発酵を促進するための攪拌翼５が設置されている。攪拌翼５は発酵槽４内の軸方向に配置された回転軸の周囲に螺旋状に形成された羽根６を備えており図示しないモーター等の動力源により回転され発酵槽４内の生ゴミを攪拌して発酵処理を促進させる。
【０００６】
前記攪拌翼５の駆動軸の一端側には、生ゴミとして投入された貝殻や蛎殻等の固形成分を粉砕処理するための粉砕機構７が形成されている。発酵槽４内の生ゴミの一部が発酵槽４の外側下部に形成された搬送路８に沿って搬送され粉砕機構７により粉砕されて再度発酵槽４内に戻されるように構成されている。搬送路８の内部には長手方向に沿ってスクリュー９が配置されておりスクリューコンベアを形成している。
【０００７】
上記発酵槽４内には、高温発酵菌が予め入れられており、図示しない温風装置等によって層内が高温に維持されて生ゴミが発酵処理される。例えば、発酵槽４内に摂氏９８度で生存可能な高度高熱菌を使用し、層内の温度を９８度付近に維持させることにより、生ゴミ中に含まれている水分を水蒸気として排気させ、且つ好気性菌による生ゴミ中の有機質を炭素化し、嫌気性菌の働きを速め臭気を短時間で揮発性のアルマーに変化させることにより臭気成分を良質のものにすることができる。
【０００８】
この高温発酵処理により生ゴミ中に含まれている水分は蒸発して水蒸気となって発酵槽４に形成された開口１０を介して後述の脱臭分解処理装置１１へ導出される。脱臭分解処理装置１１は、蒸気中の水分と気体とを分離する分離部１２と、気体中の臭気及び有害物質を分解する気体処理部１３及び水分中の臭気と有害成分を分解処理する排水処理部１４とに区分されており、それぞれ発酵槽４の背面側及び上面側に配置されている。図３に詳細に示すように、脱臭分解処理装置１１は、発酵漕４の開口１０に分離部１２が接続され、更にこの分離部１２に排気処理部１３と排水処理部１４が接続されている。発酵槽４から排出される蒸気は分離部１２に導入されて気体成分と水分に分離され、気体成分と水分はそれぞれ排気処理部１３及び排水処理部１４を経由して気体成分及び水分中の臭気や有害物質が処理される。
【０００９】
分離部１２は、図４及び図５に示すように、大体において矩形状に形成した中空の外枠１５内を複数の隔壁１６で区切られた複数の分離室１７が形成されており、隔壁１６には交互に上方及び下方に透孔１６ａが形成されており、蒸気が複数の分離室１７内を循環できるようにしている。外枠１５の長手方向に沿って中空筒体１８が前記隔壁１６を貫通して配置され、中空筒体１８内に紫外線光源１９が収容可能とされている。中空筒体１８は紫外線を透過させ得る例えば透明色のアクリル等の材料で形成され、紫外線光源１９から投射される紫外線が分離室１７に投射できるようにされている。外枠１５の一端側に形成された蒸気の導入口２０に近い分離室１７の底壁２１には排水口２２が形成されており、蒸気が冷却されて析出した水分がこの排水口２２を介して外部に排水できるようにしている。各分離室１７内には粒状の酸化チタン光触媒２３が充填される。水分を分離した気体成分は最後段の分離室１７ａの外枠壁の上部に形成された排出口２４に接続された排気処理部１３へ導入される。
【００１０】
上記分離部１２で析出した水分中の有害物質を処理するため、前記分離室１７の下側に排水処理部１４が設置されている。排水処理部１４は図５に示すように、ほぼ矩形の外枠２５の内部を隔壁２６で２室２７ａ、２７ｂに分割し、一方の室２７ａには酸化チタン光触媒等の吸着分解材料を充填し、前記分離室１７から析出した水分がこの吸着分解材料中を通過するようにしている。隔壁２６の下部には透孔２６ａが形成されており吸着分解材料によって処理された水が他方の室２７ｂに貯められるようにされている。室２７ｂに貯められた処理後の水は排水口２８から排水される。
【００１１】
前記分離部１２により水分を析出させた後の気体成分を処理するための排気処理部１３は、円筒状に形成された複数の排気処理槽２９が多段に連接されて構成されている。図６乃至図９に示すように排気処理槽２９は、中空円筒状の外枠３０と、該外枠３０の内側に同心上に配置された中空円筒状の内枠３１、両枠３０，３１の間に形成された環状空間を長手方向に仕切る環状隔壁３２、及び、前記環状空間を円周方向に仕切っている隔壁３３によって構成されている。中空円筒状の内枠３１は紫外線の透過が良好な材料例えば透明のアクリル樹脂等が採用され、内枠の中心部には紫外線光源３４が配置される。紫外線光源３４は内枠３１の両端に挿入支持される保持具３５によって内枠３１の中心部に保持される。
【００１２】
環状隔壁３２と一方の端壁３６ａ間に形成された空間３７には酸化チタン光触媒３８が充填されており、環状隔壁３２と他方の端壁３６ｂ間は隔壁３３により仕切られた小スペースの２つの空間３９ａ、３９ｂが形成され、各空間３９ａ、３９ｂはパイプ４０により外部と接続されている。前記空間３７内は長手方向の大部分において前記隔壁３３によって円周方向に仕切られているが、図９（ｃ）に示すように一方の端壁３６ａの部分では隔壁３３が存在しておらず連続した空間に形成されている。環状隔壁３２には多数の小穴からなる通気口３２ａが形成されており、一方のパイプ４０から導入され空間３９ａに導入された排気は、環状隔壁３２の通気口３２ａを経て空間３７に進入し空間３７内の酸化チタン光触媒３８の粒子と接触しながら前記一方の端壁３６ａの近傍で折り返し環状隔壁３３の通気口３２ｂを経て他方のパイプ４０から導出されるように循環される。
【００１３】
なお、この実施例で使用した酸化チタン光触媒２３、３８としては、粒状のシリカ（ＳｉＯ２）の表面に酸化チタン（ＴｉＯ２）を結合させて粒状に形成した酸化チタン光触媒を使用している。また、本実施例においては、３つの排気処理槽２９を連接して使用している。即ち３つの排気処理槽２９を並列に配置し、一端側のパイプ４０を前述の分離部１２と接続し、各廃棄処理槽２９間のパイプ４０は互いに連結させ、且つ他端側のパイプ４０を図示しない吸引ダクト等を経て大気に接続している。
【００１４】
図１０及び図１１は前記排気処理槽２９の他の実施例を示すもので、この実施例の排気処理槽４１は、同心的に配置した中空円筒状の外内枠４２、４３の間に形成される環状空間４４内に、多数の小穴からなる通気口４５を形成した２本のパイプ４６を長手方向に沿って対称的に配置し、該パイプ４６の一端側４７を外枠の外表面に突出させて形成したものである。一方のパイプ４６から導入した排気は通気口４５を経て酸化チタン光触媒を充填した環状空間４４内に浸出して光触媒と接触しながら他方のパイプ４６の通気口４５を経て排出されるようにされている。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、発酵漕内で生ゴミの発酵処理を高温発酵菌により発酵分解処理する際に発生する臭気や有害成分を含んだ蒸気を、分離部１２内の粒状の酸化チタン光触媒と接触させながら気体成分と水分とに分離させて、更に臭気と有害成分を含んだ気体成分を排気処理部１３内の粒状の光触媒中を循環させることによって臭気と有害物質を吸着分解させ、且つ気体成分を分離した水分も排水処理部１４内の酸化チタン光触媒中を経由させることによって有害物質を分解処理するものであるので、従来の活性炭を使用した脱臭装置に対して長期間安定した脱臭作用、有害物質の分解作用及び大腸菌等の殺菌の作用を維持させることが可能である。
【００１６】
また、光触媒として、シリカ（ＳｉＯ２）の表面に酸化チタン（ＴｉＯ２）を結合させて粒状に形成した酸化チタン光触媒を使用しているので、蒸気又は気体成分及び水分が粒子の間を通過しながら酸化チタン光触媒と有効に接触させることができ、脱臭分解の効率を高めることが可能である。
【００１７】
更に酸化チタン光触媒を採用しているので、臭気成分であるアンモニア、アセトアルデヒド、硫化水素等の悪臭成分を吸着分解し、更に蒸気から分離した排水中に含まれているダイオキシンやカドミウム等の有害物質も同様に酸化チタン光触媒に接触して分解され、臭気の無臭化と有害物質の無害化を長期に渡って持続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱臭分解装置を搭載した生ゴミ発酵処理装置の斜視図。
【図２】図１と同じ生ゴミ処理装置の縦断側面図。
【図３】本発明の脱臭分解装置の実施例を示す全体斜視図。
【図４】分離部の内部構造を示す一部破談の斜視図。
【図５】図４と同じ分離部と排水処理部の断面図。
【図６】排気処理部の内部構造を示す斜視図。
【図７】図６と同じ排気処理部の縦断正面図。
【図８】図６と同じ排気処理部の横断平面図。
【図９】図６におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、及びＣ−Ｃ線での断面図。
【図１０】排気処理部の他の実施例を示す縦断正面図。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線での断面図。
【符号の説明】
１  生ゴミ処理装置
１１  脱臭分解処理装置
１２  分離部
１３  排気処理部
１４  排水処理部
１５  外枠
１７  分離室
１８  中空筒体
１９、３４  紫外線光源
２３、３８  酸化チタン光触媒
２９  排気処理槽
３０  外枠
３１  内枠
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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