(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厨房の流しに取り付けた生ゴミの粉砕装置と、粉砕装置で粉砕した生ゴミを微生物により水に溶解させる調整槽と、調整槽で溶解された有機物を微生物分解する分解槽と、分解槽で処理した処理水の水素イオン濃度を測定するｐＨメータおよび水素イオン濃度を調節するための酸性溶液またはアルカリ性溶液を投入する装置を有するｐＨ調節槽とを有し、前記粉砕装置は調整槽に連通させて当該粉砕装置で粉砕した生ゴミを調整槽に受け入れさせるとともに、前記ｐＨ調節槽は中性域に調節した処理水を分解槽へ返送するための手段を備えた生ゴミ処理装置。
【請求項２】
厨房の流しに取り付けた生ゴミの粉砕装置と、粉砕装置で粉砕した生ゴミを微生物により水に溶解させる調整槽と、調整槽で溶解された有機物を微生物分解する分解槽と、分解槽で処理した処理水の水素イオン濃度を調節するための緩衝剤を投入する装置を有するｐＨ調節槽とを有し、前記粉砕装置は調整槽に連通させて当該粉砕装置で粉砕した生ゴミを調整槽に受け入れさせるとともに、前記ｐＨ調節槽は中性域に調節した処理水を分解槽へ返送するための手段を備えた生ゴミ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭や業務用の厨房で生じる有機物を微生物によって分解処理する生ゴミ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の家庭用生ゴミ処理装置は、生ゴミをそのまま乾燥あるいは焼却して減量化するものや、生ゴミを大鋸屑等と混合して微生物分解するものがある。また、生ゴミをディスポーザ等で粉砕して下水道に排出するものや、生ゴミをディスポーザ等で粉砕した後、微生物を利用して分解させるものも考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の生ゴミをそのまま乾燥あるいは焼却して減量化するものや、生ゴミを大鋸屑等と混合して微生物分解するものでは、処理廃棄物を装置内より取り出し運搬する必要があり、労力を要した。一方、上記ディスポーザ等で粉砕した生ゴミを下水道に排出するものは、生ゴミによる下水管の閉塞や生ゴミの腐敗による悪臭発生の原因となる。また、下水道に排出する前に微生物によって分解処理しようとする構成のものでも、分解中に生成される代謝産物によって装置内の処理水の水素イオン濃度が変化するため、微生物の活性が低下し、安定した処理が維持できなくなる。
【０００４】
本発明は従来の課題を解決するものであり、処理水の水素イオン濃度を中性域に調節することによって微生物の活性を維持でき、処理効率の低下を防ぐことができる手段を有する生ゴミ処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、処理水の水素イオン濃度を中性域に調節するものである。このように装置内の処理水を中性域に調節することによって、微生物による生ゴミの摂取、分解のしやすい状態に維持できるため、処理水の水素イオン濃度の変化による処理効率の低下を防ぐことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項１記載の発明は、装置内の処理水の水素イオン濃度を中性域に調節する手段を有するものである。そして、水素イオン濃度を中性域に調節する手段として、処理水の水素イオン濃度を測定する装置と処理水に酸性溶液またはアルカリ性溶液の少なくとも一方を投入する装置とを有したものである。また、請求項２記載の発明は、処理水に緩衝剤を投入する装置を有している。
【０００７】
このように、装置内の水素イオン濃度を中性域であるｐＨ６〜８に調節することによって、微生物の活性を安定的に維持できる。微生物は栄養素を摂取して分解し、増殖するわけだが、その代謝に際して生成する代謝産物によって環境の水素イオン濃度を変えてしまう。
【０００８】
例えば、グルコースを基質とした乳酸菌の分解反応では代謝産物として乳酸が生成され、酸性に傾いてくる。また、酸生成菌以外では微生物の分解が進むとともに、水素イオン濃度はアルカリ側に傾く。原生動物や微小後生動物もアンモニアを排泄するので水素イオン濃度は上昇する。しかし、微生物の代謝活動の環境としては中性域が最適な水素イオン濃度の環境であるため、それ以外の酸性側やアルカリ側では分解、増殖速度が低下したり、まったく増殖しなくなる場合もある。したがって、処理量増加のための長時間処理を行うには、変化した水素イオン濃度を元の環境に戻す必要がある。
【０００９】
その方法として、一つには処理水の水素イオン濃度を適時測定し、その測定値に応じて酸性溶液やアルカリ性溶液を加え中性域に調節するもの、また一つにはあらかじめ処理水に緩衝剤を加えておくものが考えられる。緩衝剤を加える場合は、緩衝剤の酸解離定数が中性付近のものを選ぶ必要がある。これによって処理水には中性領域の緩衝作用が現れるため、代謝産物による水素イオン濃度の変化が抑えられる。このように水素イオン濃度を中性域に保つことによって、水素イオン濃度の変化による代謝速度の低下を防ぐことができ、安定した処理反応を行うことができる。
【００１０】
さらに、請求項１記載の発明は、厨房の流しに取り付けた生ゴミの粉砕装置と、粉砕装置からの粉砕した生ゴミを受ける調整槽と、調整槽の浸出水を受けて水中の有機物を微生物分解する分解槽と、分解槽からの処理水の水素イオン濃度を測定するｐＨメータおよび水素イオン濃度を中性域に調節するための酸性溶液またはアルカリ性溶液を投入する装置を有するｐＨ調節槽とから構成されているものである。
【００１１】
このような構成において、生ゴミは粉砕装置で粉砕されて調整槽内で一時滞留される。生ゴミは糖やタンパク等の高分子化合物を主成分にしており、これらは微生物が菌体外に分泌するアミラーゼやプロテアーゼなどの加水分解酵素により徐々に分解されるため、水中に溶解することとなる。溶解した有機物は微生物膜の付着したろ床を備える分解槽内へ流下し、酸化反応を受ける。このように生ゴミの微生物分解反応の過程を、加水分解の過程と酸化分解の過程とに分割して行う方が効果的である。なぜなら加水分解の過程を設けることによって、酸化分解過程への有機物の過剰な供給を防ぐことができるからである。
【００１２】
過剰な供給は、分解槽内を嫌気状態にしてしまい、分解効率のよい好気性分解を抑えてしまう。このように、調整槽内で溶解された生ゴミは、水溶性有機物として水と共に分解槽に適量流れ落ち、ろ床表面の微生物が酸素を利用して好気的に微生物分解される。その際、分解反応により生成した代謝産物によって処理水の水素イオン濃度が変化するのを防ぐために、適時処理水をｐＨ調節槽に移動して酸性溶液を加えて調節する。調節した処理水は分解槽へ返水され、再処理される。
【００１３】
この操作によって、分解槽内の環境を微生物が最も活動しやすい中性領域にすることができ、その環境で繰り返し分解反応をすることができるため、効率よい分解反応を維持することができる。その結果、処理水の有機物は十分に浄化されるため、下水道へ排出することが可能となる。
【００１４】
【実施例】
本発明の生ゴミ処理装置の一部である処理水の水素イオン濃度を測定する装置と処理水に酸性溶液およびアルカリ性水を投入する装置を有するｐＨ調節槽を図１に、ｐＨ調節槽を組み込んだ生ゴミ処理装置のシステム構成のフローシートを図２に、処理水に緩衝剤を投入する装置を有するｐＨ調節槽を図３に示す。
【００１５】
（実施例１）
図１において、ｐＨ調節槽３は分解槽との連絡管１、処理水の水素イオン濃度を測定するｐＨメータ４、水素イオン濃度を調節するために投入する溶液や試剤を保存するタンク６、７、そして調節された処理水を生ゴミ処理装置システム内に返水したり、システム外へ排出したりするための切換弁１０を有している。
【００１６】
本発明の生ゴミ処理装置は、図２に示すフローチャートに示されるように、ディスポーザ１３、調整槽１４、分解槽１５、ｐＨ調節槽３によって構成されている。
【００１７】
ディスポーザ１３は厨房の流しの排水口の下部に取り付けられた粉砕装置であり、排水口から投入された生ゴミを細かく粉砕する。粉砕された生ゴミは厨房の流しの排水口から流れ込む水とともに調整槽１４に移動する。この調整槽１４は次の槽の分解槽１５へ一度に高付加を与えないようにするため、生ゴミを一旦保持するものであり、徐々に調整槽１４内で生ゴミが加水分解され、水溶性有機物となって分解槽１５へと流下する。分解槽１５の内部には微生物膜が付着したろ床を備えていて、生ゴミの有機物を微生物によって分解している。その際、分解反応を続けると微生物の代謝産物によって処理水の水素イオン濃度が変化してきて微生物の活性が低下し、結果として浄化性能が悪くなるため、水素イオン濃度の変化した処理水をｐＨ調節槽３に移して中性域のｐＨ６〜８に調節する。調節した処理水は切換弁１０によって分解槽１５に返水され、再度分解処理されることとなる。以上のように、分解槽からｐＨ調節槽、ｐＨ調節槽から分解槽へと処理水を循環させることによって、処理水の有機物は十分に浄化される。その結果、処理水は切換弁１０によって下水道へ排出することが可能となる。
【００１８】
次に、本発明の生ゴミ処理装置におけるｐＨ調節槽３の作用について詳述する。タンパク質を主成分とした生ゴミを分解槽１５にて微生物分解した処理水は、アルカリ性に傾いている。このまま分解を続けたのでは反応速度が低下してしまうため、処理水を元の中性域のｐＨ６〜８に戻さなくてはならない。そこで、分解槽１５内でアルカリ性に傾いた処理水は、連絡管１を通ってｐＨ調節槽３に送水され、調節されることとなる。処理水の槽内での水位はｐＨメータセンサー部５が水没するようバルブ２によって調節されている。槽内の処理水の水素イオン濃度は、ｐＨメータ４によって計測される。その計測結果に応じて、槽内の処理水がアルカリ性に傾いていることを確認して、酸性溶液の貯水してあるタンク７のコック９を開き酸性溶液を加え、処理水を中性域に調節する。中性域に調節された処理水は、切換弁１０によって連結された連絡管１１を通り装置内に返水される。以上によって装置内の水素イオン濃度を中性域に維持することができるため、分解速度の安定した処理を行うことができる。
【００１９】
なお、槽内の処理水の水素イオン濃度が酸性側に傾いたときには、アルカリ性水の貯水してあるタンク６のコック８を開きアルカリ性水を加え、処理水を中性域に調節する。
【００２０】
（実施例２）
図３はｐＨ調節槽内の構成が図１と若干異なり、ｐＨメータは有しておらず、タンクも一つしかない。
【００２１】
装置内の処理水は、連絡管１を通ってｐＨ調節槽３に送水される。ｐＨ調節槽内では処理水の水素イオン濃度に中性域ｐＨ６〜８の緩衝効果をもたせるため、緩衝剤を保持してあるタンク７のコック９を開き緩衝剤を加える。緩衝剤としては、トリス（Ｔｒｉｓ  ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ  ａｍｉｎｏｍｅｔｈａｎｅ）を用いる。中性域に調節された処理水は、切換弁１０によって連結された連絡管１１を通り、装置内に返水される。
【００２２】
以上によって、装置内の水素イオン濃度を中性域に維持することができるため、分解速度の安定した処理を行うことができる。この方法は、実施例１のようにｐＨを測定しつつ、それに応じた量のアルカリ性溶液を加えて調節するという操作が不要であるため有用である。
【００２３】
生ゴミ処理装置は、前述したとおり、図２のようにディスポーザ１３、調整槽１４、分解槽１５、ｐＨ調節槽３によって構成されている。
【００２４】
ディスポーザ１３は厨房の流しの排水口の下部に取り付けられた粉砕装置であり、排水口から投入された生ゴミを細かく粉砕する。粉砕された生ゴミは厨房の流しの排水口から流れ込む水とともに調整槽１４に移動する。この調整槽１４は次の槽の分解槽１５へ一度に高付加を与えないようにするため、生ゴミを一旦保持するものであり、徐々に調整槽１４内で生ゴミが加水分解され、水溶性有機物となって分解槽１５へと流下する。分解槽１５の内部には微生物膜が付着したろ床を備えていて、生ゴミの有機物を微生物によって分解している。その際、分解反応を続けると微生物の代謝産物によって処理水の水素イオン濃度が変化してきて微生物の活性が低下し、結果として浄化性能が悪くなるため、水素イオン濃度の変化した処理水をｐＨ調節槽３に移して中性域のｐＨ６〜８に調節する。このｐＨ調節槽３については、上述した本実施例の構成によるものである。調節した処理水は切換弁１０によって分解槽１５に返水され、再度分解処理されることとなる。以上のように、分解槽からｐＨ調節槽、ｐＨ調節槽から分解槽へと処理水を循環させることによって、処理水の有機物は十分に浄化される。その結果、処理水は切換弁１０によって下水道へ排出することが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、装置内の処理水の水素イオン濃度を中性域に維持できるため、水素イオン濃度の変化による代謝速度の低下を防ぐことができ、安定した微生物分解を行うことができる。また、予めタンク内に用意してある酸性溶液あるいはアルカリ性溶液をコックをひねって滴下混入するだけで、装置内の処理水の水素イオン濃度を中性域に維持できるため、作業性が簡便になる。さらに、分解槽内の処理水の水素イオン濃度が常に中性域の状態に保てるため、安定した分解反応を繰り返し行うことができる。その結果、装置内の処理水の有機物が短時間で十分に浄化できるため、下水道へ排出することが可能となる。
【００２６】
また、請求項２記載の発明によれば、安定した微生物分解を行うことができるのは請求項１記載の発明と同様であるが、水素イオン濃度を測定しつつ調節するという手間が省ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す生ゴミ処理装置におけるｐＨ調節槽の構成図
【図２】本発明の実施例の生ゴミ処理装置のブロック図
【図３】本発明の他の実施例を示す生ゴミ処理装置におけるｐＨ調節槽の構成図
【符号の説明】
１  連絡管
２  バルブ
３  ｐＨ調節槽
４  ｐＨメータ
５  ｐＨメータセンサー部
６、７  タンク
８、９  コック
１０  切換弁
１１  連絡管
１２  排水管
１３  ディスポーザ
１４  調整槽
１５  分解槽
【図１】
0003620266.tif 000002
【図２】
0003620266.tif 000003
【図３】
0003620266.tif 000004