(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみ処理槽内に微生物が生息した生ごみ処理材を収納し、生ごみとともに撹拌して発酵分解処理するに当たり、生ごみ処理材の温度上昇期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルと、温度下降期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルとを有し、記憶・演算部と判定部から現在の生ごみ処理材の温度が温度上昇期における温度かあるいは温度下降期における温度かを判定し、この判定結果により、上記温度上昇期のテーブル又は温度下降期のテーブルに基づいて上記判定した現在の生ごみ処理材の温度に対応した撹拌頻度となるように制御することを特徴とする生ごみ処理装置の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物の力を利用して生ごみの分解処理を行う生ごみ処理装置の運転制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から微生物を利用して生ごみを分解処理（発酵）するものが特開平８−１７３９３８号公報により知られている。この生ごみ処理装置は生ごみ処理槽内にバイオチップと称する木質細片などの担体を生ごみ処理材として充填してある。そして、生ごみ処理槽に設けた生ごみ投入口から生ごみを投入し、撹拌手段により撹拌しながら生ごみ処理材に生息する微生物の働きにより生ごみを発酵させて分解処理を行うようになっている。
【０００３】
ところで、上記の撹拌手段による撹拌の目的は、（ａ）生ごみと生ごみ処理材を混合すること、（ｂ）大型の生ごみを粉砕すること、（ｃ）生ごみ処理材に生息する微生物に酸素を供給すること、（ｄ）水分蒸発を促進すること等のためである。したがって、（ａ）（ｂ）の目的から生ごみ投入直後は一定時間の撹拌が行われるのが普通である。また、生ごみ投入から分解がスタートするが、その後の撹拌においては、従来の生ごみ処理装置では上記（ｄ）に重点をおいて分解中の撹拌頻度が決定されていた。したがって、含水率センサーを具備した生ごみ処理装置においては、生ごみ処理材の含水率が高いと検知された場合、通風量を上げるとともに撹拌頻度を高頻度となるように制御している。すなわち、撹拌頻度は含水率と連動してコントロールされている。また、含水率センサーを持たない場合には定格量の生ごみが投入されても含水率が上昇しないように撹拌頻度、通風量が制御されている。
【０００４】
このような制御を行うと家庭用生ごみ処理装置のような小型の生ごみ処理装置の場合には撹拌により生ごみ処理材内部まで酸素が供給され、撹拌頻度を含水率でコントロールしても酸素不足になりにくい。しかしながら業務用などの中〜大型の生ごみ処理装置になると、撹拌により酸素を供給しないと生ごみ処理材の内部の酸素不足（嫌気的）になり、ｐＨが低下して分解が停止してしまうことがある。したがって、安全側の制御としては生ごみ量の多少に関わらず撹拌頻度を高頻度に設定しなくてはならず、動力を無駄に消費してしまうことになる。また、酸素要求の少ない時でも高頻度撹拌を続けることによって放熱が促進され、分解熱による生ごみ処理材の温度上昇を妨げ、分解効率を下げてしまうという問題があった。
【０００５】
また、必要以上に撹拌しすぎると、過乾燥状態となり、生ごみの分解率が低下するとともに、乾燥した生ごみ処理材が生ごみ処理槽内で多量に浮遊して排気口などに設けるフィルタが目詰まりし、通気量が低下するためフィルタの清掃頻度が増加するという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、生ごみの撹拌不足による分解停止、過剰撹拌による分解効率低下を防止すると同時に、撹拌動力を低減して省エネルギーを図ることができ、また、撹拌過剰によるフィルタの目詰まりを防止して通気量の低下を防止し、清掃頻度を少なくすることができる生ごみ処理装置の運転制御方法を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【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に係る生ごみ処理装置の運転制御方法は、生ごみ処理槽内に微生物が生息した生ごみ処理材を収納し、生ごみとともに撹拌して発酵分解処理するに当たり、生ごみ処理材の温度上昇期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルと、温度下降期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルとを有し、記憶・演算部と判定部から現在の生ごみ処理材の温度が温度上昇期における温度かあるいは温度下降期における温度かを判定し、この判定結果により、上記温度上昇期のテーブル又は温度下降期のテーブルに基づいて上記判定した現在の生ごみ処理材の温度に対応した撹拌頻度となるように制御することを特徴とするものである。すなわち、微生物による分解は、一般的に好気条件での酸化反応であるため、分解に伴い酸素を要求（炭酸ガスが発生）すると同時に分解熱を発生する。この分解熱により担体である生ごみ処理材の温度が上昇するため、温度と酸素要求量（炭酸ガス発生量）との間には高い相関がある。この関係を利用して比較的検知が容易な生ごみ処理材の温度という指標で分解による酸素要求量を推定することができるのである。また、生ごみ処理材の温度上昇期と温度下降期とでは温度と酸素要求量（炭酸ガス発生量）との関係が異なる。そこで、本発明においては、上記のように、生ごみ処理材の温度上昇期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルと、温度下降期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルとを有し、記憶・演算部と判定部から現在の生ごみ処理材の温度が温度上昇期における温度かあるいは温度下降期における温度かを判定し、この判定結果により、上記温度上昇期のテーブル又は温度下降期のテーブルに基づいて上記判定した現在の生ごみ処理材の温度に対応した撹拌頻度となるように制御することで、温度上昇期の温度に適した酸素要求量となるような撹拌頻度に制御すると共に温度下降期の温度に適した酸素要求量となるような撹拌頻度に制御することができるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【０００９】
図１には生ごみ処理装置が示してある。この生ごみ処理装置は生ごみ処理槽１内に撹拌手段３を設けてあり、添付図面に示す実施形態では回転軸４に撹拌部５を設けて撹拌手段３が構成してあり、回転軸４はモータ６により回転するようになっている。モータ６の回転制御は制御部２により行うものである。つまり、撹拌手段３の駆動は制御部２により制御されるものである。
【００１０】
生ごみ処理槽１内にはバイオチップと称する木質細片などの担体を生ごみ処理材として充填してある。また、生ごみ処理槽１の上面部には生ごみ投入口７が設けてあって、この生ごみ投入口７から生ごみ処理槽１内に生ごみを投入するようになっている。
【００１１】
生ごみ処理槽１には空気入口８が設けてあり、空気入口８から供給された空気が生ごみ処理槽１内に設けた吸気ダクト９を経て吸気ダクト９の供給口１０から生ごみ処理槽１内に供給されるようになっている。また、生ごみ処理槽１には排気部１１が設けてあり、排気部１１に排気路１２の始端部が接続してあり、排気路１２の途中に白金触媒などによって加熱脱臭する加熱脱臭装置１３と、加熱脱臭装置１３で加熱されて排気路１２の終端部の外部排出部１４に流れる排気と、生ごみ処理槽１から加熱脱臭装置１３に流れる排気とが熱交換する熱交換部１５と、排気ファン１６とが設けてある。
【００１２】
そして、生ごみ投入口７から生ごみを投入し、撹拌手段３により撹拌して生ごみと生ごみ処理材とを撹拌混合して微生物の働きにより生ごみを分解処理（発酵）し、この間、供給口１０から生ごみ処理槽１内に空気を供給して、生ごみ処理材に生息する微生物に酸素を供給し、また、生ごみの分解処理により発生するガスや水蒸気を排気路１２を通じて外部に排気する（排気路１２を通る際に加熱脱臭装置１３により脱臭し、熱交換部１５において熱交換する）。
【００１３】
上記のようにして生ごみ処理材により生ごみを分解処理するのであるが、本発明においては、微生物による分解が、一般的に好気条件での酸化反応であるため、分解に伴い酸素を要求（炭酸ガスが発生）すると同時に分解熱を発生し、この分解熱により担体である生ごみ処理材の温度が上昇するため、生ごみ処理材の温度と酸素要求量（炭酸ガス発生量）との間には高い相関があり、この関係を利用して比較的検知が容易な生ごみ処理材の温度という指標で分解による酸素要求量を推定することができる。
【００１４】
また、図３に示すように、担体である生ごみ処理材内部の炭酸ガスと温度とにはややずれがある。例えば、生ごみを投入してから３時間で生ごみ処理材の温度は４０℃となるが、このときの炭酸ガス濃度は約６％であり、一方、生ごみ投入から約１２時間後に再び生ごみ処理材の温度は４０℃となるが、この時の炭酸ガス濃度は３％である。これは、分解により発生した熱が断熱性の高い担体である生ごみ処理材内部に蓄熱されることにより生じるずれであると推定される。したがって、生ごみ処理材の温度により撹拌手段３の撹拌頻度を制御するには酸欠防止の観点から温度上昇期の温度に基づいて撹拌頻度を設定しなければならないが、これだと温度下降期には必要以上に撹拌することになり、モータ６の動力費を無駄に使うことになる。
【００１５】
そこで、本発明においては、生ごみ処理材の温度上昇期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルと、温度下降期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルとを有し、記憶・演算部と判定部から現在の生ごみ処理材の温度が温度上昇期における温度かあるいは温度下降期における温度かを判定し、この判定結果により、上記温度上昇期のテーブル又は温度下降期のテーブルに基づいて上記判定した現在の生ごみ処理材の温度に対応した撹拌頻度となるように制御するのである。これにより、温度上昇期の温度に適した酸素要求量となるような撹拌頻度に制御すると共に温度下降期の温度に適した酸素要求量となるような撹拌頻度に制御することができ、しかも、温度上昇期はもちろんのこと、温度下降期にも必要以上に撹拌することがなく、この結果、撹拌不足による分解停止や過剰撹拌による分解効率低下を防止して最適な撹拌頻度に制御できてモータ６の動力費を低減して省エネルギーを図ることができるものである。
【００１６】
【実施例】
図１に示すような業務用の生ごみ処理機（処理能力３０ｋｇ／日）において、図２に示す制御ブロック図のように、現在の生ごみ処理材の温度Ｔを測定する温度センサー２０を設け、また、温度センサー２０で測定した現在の生ごみ処理材の温度を過去の生ごみ処理材の温度と比較するための記憶・演算部及び温度上昇期か下降期かを判定する判定部を備え且つ判定部の判定により下記の表２、表３に示すテーブルに基づいて撹拌制御を行う制御部２を設けて運転を行った。定格生ごみ量の３０ｋｇを投入したときのモータ稼働率を図４に示す。図４においてＡは温度上昇期と温度下降期に分けて運転した実施例における稼働率を示し、Ｂは温度上昇期のテーブルのみで運転した時のモータ稼働率を示す。
【００１７】
【表１】
0003678080.tif 000002
【００１８】
【表２】
0003678080.tif 000003
温度センサー２０で測定した現在の生ごみ処理材の温度が温度上昇期の温度であるか、温度下降期における温度であるかを判定して表１、表２に示すテーブルに基づいて撹拌手段３の撹拌頻度の制御を行う運転をすることで、温度上昇期のテーブルのみで運転した時と比較して１日の稼働率が５７％から４６％に低下し、１１％の省エネルギーが達成できた。
【００１９】
【発明の効果】
上記のように本発明にあっては、生ごみ処理槽内に微生物が生息した生ごみ処理材を収納し、生ごみとともに撹拌して発酵分解処理するに当たり、生ごみ処理材の温度上昇期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルと、温度下降期における生ごみ処理材の温度と撹拌頻度との関係を予め設定したテーブルとを有し、記憶・演算部と判定部から現在の生ごみ処理材の温度が温度上昇期における温度かあるいは温度下降期における温度かを判定し、この判定結果により、上記温度上昇期のテーブル又は温度下降期のテーブルに基づいて上記判定した現在の生ごみ処理材の温度に対応した撹拌頻度となるように制御するので、温度上昇期における温度と攪拌頻度との関係のテーブルに基づいて温度上昇期の温度に適した酸素要求量となるような撹拌頻度に制御すると共に温度下降期温度と攪拌頻度との関係のテーブルに基づいて温度下降期の温度に適した酸素要求量となるような撹拌頻度に制御することができて、最適の撹拌頻度に制御できるものであり、よりいっそう撹拌動力を低減して省エネルギーを図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明において使用する生ごみ処理装置の概略斜視図である。
【図２】  同上の制御ブロック図である。
【図３】  同上の生ごみ処理材の温度と炭酸ガス濃度の関係を示すグラフである。
【図４】  同上のモータ稼働率を示すグラフである。
【符号の説明】
１  生ごみ処理槽
２  制御部
【図１】
0003678080.tif 000004
【図２】
0003678080.tif 000005
【図３】
0003678080.tif 000006
【図４】
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