(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記水分検出手段は、前記撹拌動作に同期して混合物を流れる電流値を読み取り、その平均値から水分を検出する接触センサであることを特徴とする厨芥処理装置。
【請求項２】
処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記水分検出手段は、前記分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌する撹拌装置における撹拌トルクの変化により水分を検出する撹拌トルク検出手段であることを特徴とする厨芥処理装置。
【請求項３】
処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記水分検出手段は、前記混合物の色変化により水分を検出する色変化検出手段であることを特徴とする厨芥処理装置。
【請求項４】
処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記水分検出手段は、前記撹拌前後の混合物の温度の変化により水分を検出する温度センサであることを特徴とする厨芥処理装置。
【請求項５】
処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記含水率制御手段としては、撹拌装置、加熱装置及び通風装置を適用し、単位時間当りの乾燥量を増加させる場合には、通風装置、加熱装置、撹拌装置の順に稼動させ、単位時間当りの乾燥量を低減する場合には、撹拌装置、加熱装置、通風装置の順に稼動させることを特徴とする厨芥処理装置。
【請求項６】
処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記含水率制御手段は、結露水の滴下により水分を調節する電子冷却装置であることを特徴とする厨芥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般家庭等で使用する厨芥処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭から排出される厨芥を家庭内で処理する厨芥処理装置として、処理槽におが屑を満たし、厨芥投入と同時に粉末の好気性菌体を添加して、撹拌し、厨芥を分解するようにしたものがある。基本構成は、処理槽内に分解媒体とするおが屑を収容してこれに土中などに存在する微生物を混入し、厨芥投入後、間欠的かつ自動的に混合撹拌することで分解するものである。厨芥の基本成分は、１６％程度の有機物と４％程度の無機物と８０％程度の水分から成っている。この内無機物は分解できないため、僅かではあるがおが屑内に蓄積される。また有機物は生物分解によってその殆んどが二酸化炭素、水に分解される。水分はおが屑に吸収されるか、蒸発して放散される。分解媒体であるおが屑は定期的に交換する必要がある。これはおが屑自体の寿命による。この寿命を決定するものとして、次のような原因が考えられる。▲１▼おが屑中に分解できない成分（無機成分）が蓄積して全体の重量が増え、微生物の生息する環境が悪化する。▲２▼おが屑が撹拌の摩擦によって微粉化し、微生物の分解に必要な空気が入り込みにくくなる。▲３▼おが屑中の水分が高くなり粘土状になる。この結果、空気が入り込みにくくなって分解性能が落ち、しかも撹拌に要するトルクが上昇して機構的に無理が生じる。
【０００３】
上記原因の内、▲１▼に付いては、やむをえないが、無機物の蓄積量は僅かであり、一般家庭の厨芥平均量１ｋｇ／ｄａｙから考えると、無機物の排出量は４０ｇ／ｄａｙ程度であり、一般的厨芥処理装置のおが屑の交換時期である半年で７ｋｇ程度であって多くはない。したがって寿命を決定する主原因ではない。▲２▼に付いては、撹拌をする以上ある程度はやむを得ないが、撹拌頻度を落として行けば、寿命を延ばすことはできる。次に▲３▼であるが、１日に溜る水分は８００ｇであり、これを蒸発させるためには、毎分１００リットル程度の空気を送り込む必要がある。しかし、これは実際には不可能であり水分の蓄積することがおが屑の寿命を決定する主原因になっている。即ち、水分が蓄積するとおが屑が粘土状になり、撹拌によってこれが団子状になり、内部に空気が入りにくくなって好気性の分解ができにくくなる。団子状になることでおが屑中に厨芥が分散しにくくなり、分解効率が悪くなる。内部が嫌気性状態になるため硫化水素等が発生して臭いが強くなるという欠点が生じる。水分が多くなると撹拌に必要なトルクが大きくなり、動力に無理が生じる。また撹拌などによって、おが屑が微粉化されている場合には、特に水分を含むと粘土状になりやすい傾向がある。
【０００４】
また、上記と反対に厨芥投入が中断したり、投入量が低下した場合には、撹拌等によっておが屑が乾燥し過ぎる場合がある。この場合には、おが屑中に生息する微生物は乾燥によって活性化が鈍り分解効率が低くなるばかりか、おが屑が微粉化した場合には飛散したりして、周囲を汚すという欠点がある。またおが屑が飛散する場合には、これに混入している菌や、黴の胞子も飛散するため、安全衛生上好ましいとはいえない。即ち、この場合には必要以上に撹拌を行ったことになり、このため、おが屑は微粉化し、寿命を縮める結果にもなっている。
【０００５】
従来、微生物の作用により泥状廃棄物を肥料化する方法等において処理槽内に撹拌機構はもとより、加熱ヒータや通風器を取り付け、温度制御や空気量調整をするようにしたものはあるが、水分量を制御するようにしたものはない。
【０００６】
ここで、従来の厨芥処理装置の構造とその制御作用を説明する。構造は、検出手段と制御手段を除いては、後述の図１、図２とほぼ同じである。図１５は、その制御作用と処理槽内の状態変化を示している。撹拌回転数は１２ｒｐｍで１５ｓｅｃ／ｍｉｎの頻度で撹拌しており（同図（ｂ））、厨芥の量、水分量に応じて変えることはしていない。通風装置であるポンプによる通気量についても５０ｌ／ｍｉｎで一定である。加熱ヒータに付いては、気温によって、槽内温度が一定になるようにコントロールしている（同図（ｃ））、この厨芥処理装置はおが屑量が３０ｌで１日約１ｋｇの処理を可能としている。ここに、同図（ａ）に示すように、Ａ：２ｋｇ／ｄａｙとＣ：０．５ｋｇ／ｄａｙの厨芥を投入した場合を説明する。まずＡのように過負荷の場合、水分の蒸発速度が追い付かず含水率は１か月で６０％を超え、おが屑は粘土状になり、団子状になって２か月足らずで寿命に達している。特に水分の多い厨芥をいれた場合には処理槽底部から水分が漏れ出すおそれがあった。また、厨芥の分散性が悪くなり、分解能力も低下している。一方、Ｃの低負荷の場合には、水分が少なくなり、必要以上に撹拌が行われるため、おが屑の一部がそのおが屑同士の摩擦によって微粉化し飛散しやすくなっている。このため、水分が一時的に増えると粘土状になりやすい欠点がある。また、飛散すると、おが屑中に含まれている雑菌や黴の胞子が飛びやすくなり安全衛生上好ましいものではない。また、このように乾燥していると菌の繁殖が抑えられ、１０５  台の数におさまって分解性能が低下する（同図（ｄ））。この含水率とその状態を表１にまとめて示す。これによると、おが屑の水分率としては１０％〜６０％程度に制御することが好ましいと云える。また、従来の厨芥処理装置で得た含水率と撹拌トルクの関係を図１６に示す。これによると、ある程度水分量が多くなると、急激にトルクが上昇することが分る。
【０００７】
【表１】
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また、含水率とおが屑中の菌数の状態を図１７に示す。これは、この厨芥処理装置で毎日２００ｇのデキストリン、ペプトン等の有機物と、その含水率を維持するための水を注入していった状態での菌の数を示している。これによると、１０％以下の乾燥状態では、菌数は激減し、芽胞が増えていくことが分かる。また、好気性菌は水分と共に増加していくが、６０％を越えると内部が嫌気性になって菌数が減り、反対に嫌気性菌が増加していることが分かる。また、このような状態での分解性能を図１８に示す。これによると含水率は２０〜６０％に維持するのが好ましいことが分かる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の厨芥処理装置では、おが屑に含まれる水分量を管理していないために、厨芥からの水分が蓄積して、粘土状になったりして寿命を短くし、おが屑の交換頻度が上がるという問題があった。また、使用頻度が低い場合でも、同様に撹拌動作を繰り返していたため必要以上に乾燥して分解性能が落ちたりおが屑が微粉化して飛散しやすくなるという問題があった。また、必要以上に撹拌をすることは、電力を無駄に消費することになっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、厨芥の良好な分解状態を維持することができるとともに分解媒体を長寿命化してその交換頻度を少なくすることができ、さらには処理槽の小型化をはかることができる厨芥処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、第１に、処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記水分検出手段は、前記撹拌動作に同期して混合物を流れる電流値を読み取り、その平均値から水分を検出する接触センサであることを要旨とする。
【００１１】
第２に、処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記水分検出手段は、前記分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌する撹拌装置における撹拌トルクの変化により水分を検出する撹拌トルク検出手段であることを要旨とする。
【００１２】
第３に、処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記水分検出手段は、前記混合物の色変化により水分を検出する色変化検出手段であることを要旨とする。
【００１３】
第４に、処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記水分検出手段は、前記撹拌前後の混合物の温度の変化により水分を検出する温度センサであることを要旨とする。
【００１５】
第５に、処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記含水率制御手段としては、撹拌装置、加熱装置及び通風装置を適用し、単位時間当りの乾燥量を増加させる場合には、通風装置、加熱装置、撹拌装置の順に稼動させ、単位時間当りの乾燥量を低減する場合には、撹拌装置、加熱装置、通風装置の順に稼動させることを要旨とする。
【００１６】
第６に、処理槽内で分解媒体、厨芥及び微生物を撹拌し混合物として前記厨芥を分解処理する厨芥処理装置において、前記混合物中の水分を検出する水分検出手段と、前記混合物の含水率を制御する含水率制御手段とを有し、前記含水率制御手段は、前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行い、前記含水率制御手段は、結露水の滴下により水分を調節する電子冷却装置であることを要旨とする。
【００３０】
【作用】
上記構成において、第１に、水分検出手段として、撹拌動作に同期して混合物を流れる電流値を読み取り、その平均値を取る接触センサを用いる。
第２に、水分検出手段として、撹拌装置における撹拌トルクは混合物中の水分量に応じて変化することから、撹拌トルクの変化により水分を検出する撹拌トルク検出手段を用いる。
第３に、水分検出手段として、分解媒体としてのおが屑等は吸水量に応じて例えば淡茶色から焦げ茶色等に変化することから、光の反射率等で混合物の色変化を検出する色変化検出手段を用いる。
第４に、水分検出手段として、混合物の含水率が適正値で分解状態が良好な場合は、発酵熱により混合物の温度は上昇し、乾燥し過ぎ等により分解状態が不良の場合には温度上昇はみられないことから、撹拌前後の混合物の温度の変化により水分を検出する温度センサを用いる。
これらの水分検出手段を用いることで、場所による測定むらが防止されて検出精度の向上が得られる。
そして含水率制御手段がこれらの水分検出手段の検出結果に基づき、▲１▼前記水分検出手段で検出される水分値が一定となるように前記混合物の含水率を制御する、▲２▼前記水分検出手段で検出される水分値が一定以上になったときに稼動して前記混合物を乾燥させる、▲３▼前記水分検出手段で検出される水分値が一定以下になったときには前記混合物の乾燥を抑制する、という制御のうち少なくとも一つを行う。
処理槽内における分解媒体、厨芥及び微生物が撹拌混合された混合物中の水分値が一定となるように制御されることで、厨芥中８０％程度を占める水分の蓄積により分解媒体が粘土化することが防止され、厨芥の分散性が良くなって良好な分解状態が維持されるとともに分解媒体が長寿命化する。
【００３１】
水分検出手段で検出された混合物の水分値が一定値以上のときは含水率制御手段を稼動させて混合物を乾燥させることにより、混合物の含水率が適正の範囲に維持される。
【００３２】
水分検出手段で検出された混合物の水分値が一定以下になったときには混合物の乾燥を抑制することにより、混合物の含水率が適正の範囲に維持される。
【００４５】
第５に、含水率制御手段には、撹拌装置、加熱装置及び通風装置の三者を同時に適用してこれらを稼動させることにより混合物を効率よく乾燥させることが可能となる。このとき単位時間当りの乾燥量を増加させる場合には、通風装置、加熱装置、撹拌装置の順に稼動させ、低減する場合には、撹拌装置、加熱装置、通風装置の順に稼動させることにより、必要以上に撹拌することが抑えられて分解媒体であるおが屑等の摩耗を防止することが可能となる。
【００４７】
第６に、混合物に加水する含水率制御手段は、結露水の滴下により水分を調節する電子冷却装置によって実現される。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１乃至図７に基づいて説明する。まず、図１、図２を用いて厨芥処理装置の構成を説明する。筐体１内には断熱層２を介して内容積が４０ｌ程度の処理槽３が形成され、処理槽３の上部投入口には蓋４が開閉自在に取り付けられている。処理槽３のほぼ中央部には、モータ５により横方向に回転する翼の付いた撹拌装置６が設けられている。撹拌装置６の下方には通気板７が取り付けられ、この通気板７で仕切られた処理槽３の下方部には通風装置としてのポンプ８が設けられている。また通気板７の下面には加熱装置としての加熱ヒータ９が取り付けられている。１０は処理槽３内に収容された分解媒体としてのおが屑であり、投入された厨芥及び微生物と共に撹拌装置６で間欠的に撹拌されるようになっている。処理槽３の内壁面には、このおが屑１０、厨芥及び微生物の混合物を流れる電流値の変化により、混合物中の水分を検出する水分検出手段としての接触センサ１１が取り付けられている。接触センサ１１は、図４に示すように、撹拌装置６の撹拌動作に同期して混合物を流れる電流値を読み取り、その平均値をとることで水分値の検出精度を上げている。１２は制御回路であり、制御回路１２は接触センサ１１で検出された混合物の水分値が一定以上になったとき、含水率制御手段としての撹拌装置６、ポンプ８、加熱ヒータ９を稼動させて混合物を乾燥させ、混合物の含水率を一定の範囲に制御するようになっている。１３は混合物の温度を検出する温度センサであり、サーモカップル又はサーミスタが用いられ、処理槽３内に取り付けられている。図３は、この制御系の連携をブロックで示している。
【００５０】
次に、上述のように構成された厨芥処理装置の作用と処理槽内の状態変化を説明する。まず、図５を用いて厨芥が高投入量の場合から説明する。処理槽３におが屑３０ｌを入れ、これに厨芥をやや過負荷状態（２ｋｇ／ｄａｙ）に投入した場合である。このため、厨芥中８０％程度を占める水分によって初期的には、水分の蓄積があるが、これを接触センサ１１によって検出し、制御回路１２からの制御信号でポンプ８、加熱ヒータ９及び撹拌装置６を稼動して通気量、ヒータ電力値、撹拌回数を上げることにより（図５（ｂ），（ｃ））、混合物の含水率を４０％程度に維持している（図５（ａ））。このとき、ヒータ電力値は、菌の活性低下を抑えるため、槽内温度が６０℃を超えないように制御している。これによりおが屑１０は長寿命化され、菌数は良好な状態に維持されて（図５（ｄ））、良好な分解状態が得られている。そして分解効率が上がることでおが屑１０の量が少なくても分解することができるため、処理槽３の内容積、ひいては筐体１全体の小型化を図ることが可能となる。一般家庭での厨芥排出量は１ｋｇ／ｄａｙと云われているので、上記の処理結果から判断すると、おが屑１０の量は１０〜２０ｌでも十分といえる。このことは一般家庭での省スペース化に有効である。
【００５１】
次いで、図６を用いて厨芥が低投入量の場合を説明する。処理槽３中のおが屑１０に厨芥をやや低負荷状態（０．５ｋｇ／ｄａｙ）に投入した場合である。この場合は、接触センサ１１の水分検出値に応じて撹拌装置６の撹拌時間を少なくし、加熱ヒータ９のヒータ電力値を低減し、ポンプ８による通気量を減少させることで（図６（ｂ），（ｃ））、混合物の含水率を、従来例では１０％以下になっていたのに対し、本実施例では２０〜３０％に維持し分解性能を良好にしている（図６（ａ））。但し、菌の活性低下を抑えるため、槽内温度が外気温によって、１０℃以下にならないように維持している。また、菌数の減少も殆んどなく、良好な状態に維持されている（図６（ｄ））。さらに乾燥によるおが屑微粉の飛散を抑えることができ、この微粉と共に排出される槽内微生物の放出も抑えられ、安全上好ましく、また周囲を汚すおそれがなくなる。また撹拌頻度が少ない分おが屑の磨耗が抑えられ、長寿命化を図ることが可能となる。図７は、上述の厨芥が高投入量の場合及び低投入量の場合の制御パターンをまとめて示している。
【００５２】
次に、混合物中の水分の制御方法として加水する場合を説明する。上述の方法では、水分が多い場合に通気量、ヒータ電力値、撹拌回数を上げることにより乾燥させたが、乾燥が多くなった場合には水分を加えてもよい。具体的には図９に示すように、水タンク１５を設け、検出された水分値に応じてバルブ１６を調節して水分を滴下すればよい。１７はキャップである。また図１０に示すように、処理槽３の内壁に電子冷却装置１８を取り付け、ここに結露した水分によって調節してもよい。この場合、水タンクに水を供給する手間が無くなる。ここで、混合物中の水分が少なくなった場合の菌の飛散性についてのデータを述べる。測定方法は、厨芥処理装置の排気口にインピージャーを取り付け、排出される菌及び粉塵を捕集し、ＨＩＢ（ハートインフュージョンブイヨン加生理食塩水）培地によって培養した結果である。大気１ｍ３  当りの菌数は、
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これによると、排出ガスは一般空気より１０２  〜１０３  菌数が多く、また水分が多くなることによってその数は減っていることが分る。即ち、必要以上に乾燥することは衛生上好ましいものではない。そして上記のように加水を行うと、おが屑の廃棄時に固形化して棄て易くなるとともにおが屑微粉が飛散することがなくなる。
【００５３】
次に、水分検出手段等の各変形例を述べる。まず、水分検出手段は、撹拌装置６における撹拌トルクの変化により水分を検出する撹拌トルク検出手段としてもよい。撹拌トルクは、撹拌装置６の撹拌軸に取り付けたトルクメータで測定してもよいし、また撹拌モータ５の駆動力を測定して算出しても構わない。この撹拌トルクの値は、撹拌装置の状態によって変わるが、本実施例の厨芥処理装置では、水分率に対して図１６に示すような変化をすることが分っている。
【００５４】
水分検出手段は、処理槽３のおが屑１０を入れた上部空間の湿度の変化により水分を検出する湿度センサであってもよい。この場合、湿度センサの検出値と水分率の相関性を予め測定しておいて水分率を算出する。この特徴としては、湿度センサが直接おが屑に接触しないので、摩耗に対する信頼性が上がる。
【００５５】
水分検出手段は、混合物の色変化により水分を検出する色変化検出手段であってもよい。混合物の主体であるおが屑は水分を吸って、寿命に達してくると、初期の淡茶色から焦げ茶色になることから、光の反射率を測定することでその色変化の検出が可能である。この場合非接触で測定できるため、前記と同様にセンサの信頼性が向上する。
【００５６】
水分検出手段は、混合物の重量の変化により水分を検出する重量センサであってもよい。この場合、おが屑等を入れている処理槽を筐体と分離して宙吊りとし、処理槽の重量変化から混合物の重量変化を検出する。
【００５７】
水分検出手段は、混合物の温度の変化により水分を検出する温度センサであってもよい。厨芥の分解状態が良好な場合、発酵熱により混合物の温度が上昇する。特に撹拌時には内部に空気が入るため、急激に上昇して、例えば図８に示すような温度変化をする。このため、温度の検出は撹拌動作と同期させ、撹拌前後の混合物の温度上昇度から水分率を検出する。乾燥し過ぎて厨芥の分解状態が不良の場合、又は厨芥投入量が少ない場合は温度上昇は見られない。
【００５８】
また、水分検出手段は、混合物のインピーダンスの変化により水分を検出するインピーダンスセンサであってもよい。これを図１１〜１４を用いて説明する。混合物のインピーダンス検出用の１対の電極１９ａ，１９ｂが加熱ヒータ９の近傍部分において処理槽３内に突出している。このように電極１９ａ，１９ｂを加熱ヒータ９の近傍に配置することによってインピーダンスの外気温による外乱を防止することが可能となる。電極１９ａ，１９ｂには、おが屑などが粘土状になった場合にそれが電極１９ａ，１９ｂ表面に付着し、検出値に誤差を生じる。図１１〜図１３（ａ）は、これを防止するために付着物を除去するようにした構造を示している。この構造では、足踏みレバー２０によって蓋４と同時に電極１９ａ，１９ｂが処理槽３外の部分から混合物内に挿入されるようになっている。２１はレバー用ばね、２２は蓋開閉ロッドである。この動作は図１１に示すように蓋４の開放時のみ電極１９ａ，１９ｂが処理槽３に挿入されるようになっていてもよく、また図１２に示すように、電極用ばね２３に圧縮ばねを使用し、蓋開放時に処理槽３外に引き出されるようになっていてもよい。足踏みレバー２０を下方に移動させることによって、蓋開閉ロッド２２が押し上げられて蓋４が開放され、これと同時に電極１９ａ，１９ｂが槽内に突出して混合物と接触する。そしてコネクタ２５を介して電極１９ａ，１９ｂ間に電圧がかけられ、このときの電流値からインピーダンスが測定され水分値が算出される。足を放し蓋４を閉めると電極１９ａ，１９ｂが摺動部分２４によって付着物が除去されて格納され、電圧印加が解除される。この付着物の除去によって次回の検出値の信頼性を増すことが可能となる。上記の例では、蓋４の動作と同期して電極１９ａ，１９ｂ部分に付いた付着物を除去するようにしたが、別に定期的に付着物をかきとる機構を設けてもよい。また付着物を除去する方法としてこのように擦り取る方法の他に、圧縮空気を当てて、付着物を飛ばしたり、また洗浄液で付着物を除去するようにしてもよい。図１３（ｂ）は電極１９ａ，１９ｂの電気系の配線図であり、電圧は直流でもよく、また交流２６でもよい。図１４は温度をパラメータとした含水率とインピーダンス変化の関係を示している。インピーダンスは、交流の場合次式で求められる。
【００５９】
Ｚ＝√［Ｒ２  ＋（Ｌｗ−（１／Ｃｗ））２  ］
また、混合物を加熱したり通風すると、臭気が発生しやすい。この臭気を除去するためには、図３に示すように、加熱装置９、通気装置８の稼動に同期して稼動する脱臭装置１４が付設される。脱臭装置１４は、加熱酸化触媒方式やオゾンが利用される。
【００６０】
また、本実施例では、分解媒体として、おが屑を用いたが、菌が生息する多孔質体であれば何でもよく、例えばゼオライト、パーライトでもよい。この場合、適正含水率は、その分解媒体に応じて変えればよく、撹拌によって団子状態にならない程度であればよい。さらに、水分値によって制御する含水率制御手段として撹拌装置、加熱装置、通風装置を同時に稼動させるようにしたが、これらは単独で水分値を適正値に変えることができるのであれば一部の装置のみを稼動させるようにしてもよい。他方、含水率制御手段として、これら３つの装置を使用する場合、その稼動順序は、初期の水分量が多く、単位時間当りの乾燥量を増加させる場合には、通風装置、加熱装置、撹拌装置の順に稼動させ、初期の水分量が少なく、単位時間当りの乾燥量を低減する場合には、撹拌装置、加熱装置、通風装置の順に稼動させる。このような稼動順序にすると、必要以上に撹拌することで、おが屑の摩耗を生じさせるおそれがない。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１に、水分検出手段は、撹拌動作に同期して混合物を流れる電流値を読み取り、その平均値から水分を検出する接触センサとしたため、混合物の場所による測定むらが防止されて検出精度が向上する。
第２に、水分検出手段は、撹拌装置における撹拌トルクは混合物中の水分量に応じて変化することから、この拡拌装置を利用してその撹拌トルクの変化により水分を検出する撹拌トルク検出手段によっても実現することができる。また投入量が少ないとき等に必要以上の撹拌も抑えることができ、摩耗による分解媒体であるおが屑粉の発生が抑えられ、菌やおが屑粉の飛散による不衛生を抑えることができる。また乾燥し過ぎないことによっても飛散を抑えることができる。
第３に、水分検出手段は、分解媒体としてのおが屑等が、吸水量に応じて例えば淡茶色から焦げ茶色に変色するので、光の反射率等の変化で混合物の色変化を検出する色変化検出手段によっても実現することができる。この色変化検出手段も分解媒体に対し非接触で測定できるため、前記と同様に摩耗に対する信頼性が向上する。
第４に、水分検出手段は、混合物の含水率が適正値で分解状態が良好な場合は、発酵熱により混合物の温度は上昇し、含水率が少なく分解状態が不良の場合は温度上昇はみられないことから、撹拌前後の混合物の温度の変化により水分を検出する温度センサによっても実現することができる。
その上で、これらの水分検出手段で検出されるその水分値が一定となるように混合物の含水率を制御する場合には、混合物の含水率が適正範囲で一定に維持されて良好な分解状態を維持することができるとともに分解媒体が長寿命化してその交換頻度を少なくすることができる。また分解効率が上がる結果、分解媒体の量を少なくすることができて処理槽の小型化を図ることができる。
【００６２】
また、水分検出手段で検出された水分値が一定以上になったときは混合物を乾燥させるように制御した場合には、混合物の含水率が適正範囲に維持されて上記と同様の効果が得られる。
【００６３】
さらに、水分検出手段で検出された水分値が一定以下になったときには混合物の乾燥を抑制するように制御した場合には、混合物の含水率が適正範囲に維持されて前記と同様の効果が得られる。
【００７５】
第５に、含水率制御手段として撹拌装置、加熱装置及び通風装置を適用するとともに、単位時間当りの乾燥量を増加させる場合には、通風装置、加熱装置、撹拌装置の順に稼動させ、単位時間当りの乾燥量を低減する場合には、撹拌装置、加熱装置、通風装置の順に稼動させることにより、必要以上に撹拌することが抑えられて分解媒体であるおが屑等の摩耗を防止することができる。
【００７７】
第６に、含水率制御手段は、結露水の滴下により水分を調節する電子冷却装置としたため、上記と同様に混合物が乾燥している場合においても、その含水率を適正範囲に維持することができ、また水タンクの場合と異なって水を供給する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る厨芥処理装置の実施例の構成を一部切欠いて示す斜視図である。
【図２】図１の側面から見た内部構成を示す図である。
【図３】上記実施例の制御系を示すブロック図である。
【図４】上記実施例における接触センサの動作を説明するための図である。
【図５】上記実施例において厨芥が高投入量の場合の制御動作と処理槽内の状態変化を示す図である。
【図６】上記実施例において厨芥が低投入量の場合の制御動作と処理槽内の状態変化を示す図である。
【図７】上記実施例において厨芥が高投入量の場合及び低投入量の場合の制御の流れを示す図である。
【図８】上記実施例において水分検出手段として温度センサを適用したときのその検出動作を説明するための図である。
【図９】上記実施例に適用される含水率制御手段としての水タンクを示す図である。
【図１０】上記実施例に適用される含水率制御手段としての電子冷却装置を示す図である。
【図１１】上記実施例に適用される水分検出手段としてのインピーダンスセンサを示す図である。
【図１２】インピーダンスセンサの他の構成例を示す図である。
【図１３】上記インピーダンスセンサの電気系の配線図等を示す図である。
【図１４】上記インピーダンスセンサで検出されるインピーダンスと含水率の関係を示す図である。
【図１５】従来の厨芥処理装置における制御動作と処理槽内の状態変化を示す図である。
【図１６】混合物の含水率と撹拌トルクの関係を示す図である。
【図１７】含水率とおが屑中の菌数の関係を示す図である。
【図１８】混合物の含水率と厨芥の分解性能の関係を示す図である。
【符号の説明】
１  筐体
３  処理槽
６  撹拌装置
７  通気板
８  ポンプ（通風装置）
９  加熱ヒータ（加熱装置）
１０  おが屑（分解媒体）
１１  接触センサ（水分検出手段）
１２  制御回路
１３  温度センサ
１４  脱臭装置
１５  水タンク
１８  電子冷却装置
【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】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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