(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを投入する投入口を備えた本体容器と、前記本体容器内に設けられた生ごみと微生物担体の混合物が収容される処理槽と、前記処理槽内に設けた温度検知手段と、前記混合物を収容した前記処理槽の重量を検出する重量検知手段と、前記混合物を加熱する加熱手段と、前記混合物に酸素を供給する通気手段と、前記温度検知手段と前記重量検知手段とが検知した検出量をそれぞれ単位体積当たりの水分量に換算するとともに前記加熱手段と前記通気手段を制御する制御手段とを備え、前記重量検知手段が検出する重量から算出した前記混合物の単位体積当たりの水分量と前記温度検知手段が検知した温度から算出した混合物の単位体積当たりの水分量のいずれかから選択した水分量に基づいて前記通気手段を制御し、生ごみ処理開始から所定の期間は前記重量検知手段が検出する重量から算出した前記混合物の単位体積当たりの水分量に従って前記制御手段が前記通気手段を制御するとともに、前記所定の期間経過後は前記温度検知手段が検知した温度から混合物の単位体積当たりの水分量を算出して前記制御手段が前記通気手段を制御することを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項２】
生ごみを投入する投入口を備えた本体容器と、前記本体容器内に設けられた生ごみと微生物担体の混合物が収容される処理槽と、前記処理槽内に設けた温度検知手段と、前記混合物を収容した前記処理槽の重量を検出する重量検知手段と、前記混合物を加熱する加熱手段と、前記混合物に酸素を供給する通気手段と、前記温度検知手段と前記重量検知手段とが検知した検出量をそれぞれ単位体積当たりの水分量に換算するとともに前記加熱手段と前記通気手段を制御する制御手段とを備え、前記重量検知手段が検出する重量から算出した前記混合物の単位体積当たりの水分量と前記温度検知手段が検知した温度から算出した混合物の単位体積当たりの水分量のいずれかから選択した水分量に基づいて前記通気手段を制御し、前記混合物の高さを検出できるレベル検知手段を設けて前記混合物の嵩を算出し、算出した前記混合物の嵩により前記制御手段が微生物担体の取り出し時期を算出して報知手段に表示させることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項３】
前記混合物の嵩の現在量と数日前の量との差を日数で割って前記混合物の嵩の一日当たりの増加量を計算するとともに、前記混合物の嵩の上限値と現在量との差を前記増加量で割って取り出し時期を算出することを特徴とする請求項２記載の生ごみ処理装置。
【請求項４】
生ごみを投入する投入口を備えた本体容器と、前記本体容器内に設けられた生ごみと微生物担体の混合物が収容される処理槽と、前記処理槽内に設けた温度検知手段と、前記混合物を収容した前記処理槽の重量を検出する重量検知手段と、前記混合物を加熱する加熱手段と、前記混合物に酸素を供給する通気手段と、前記温度検知手段と前記重量検知手段とが検知した検出量をそれぞれ単位体積当たりの水分量に換算するとともに前記加熱手段と前記通気手段を制御する制御手段とを備え、前記重量検知手段が検出する重量から算出した前記混合物の単位体積当たりの水分量と前記温度検知手段が検知した温度から算出した混合物の単位体積当たりの水分量のいずれかから選択した水分量に基づいて前記通気手段を制御し、前記混合物の高さを検出できるレベル検知手段を設けて前記混合物の嵩を算出し、前記混合物の貯蔵嵩、貯蔵重量、水分量を用いて内容物乾燥重量密度を計算し、算出した前記内容物乾燥重量密度の現在量と数日前の量との差を日数で割って前記混合物の内容物乾燥重量密度の一日当たりの増加量を計算し、前記混合物の内容物乾燥重量密度の上限値と現在量との差を前記増加量で割って取り出し時期を算出して報知手段に報知することを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項５】
ごみを投入する投入口を備えた本体容器と、前記本体容器内に設けられた生ごみと微生物担体の混合物が収容される処理槽と、前記処理槽内に設けた温度検知手段と、前記混合物を収容した前記処理槽の重量を検出する重量検知手段と、前記混合物を加熱する加熱手段と、前記混合物に酸素を供給する通気手段と、前記温度検知手段と前記重量検知手段とが検知した検出量をそれぞれ単位体積当たりの水分量に換算するとともに前記加熱手段と前記通気手段を制御する制御手段とを備え、前記重量検知手段が検出する重量から算出した前記混合物の単位体積当たりの水分量と前記温度検知手段が検知した温度から算出した混合物の単位体積当たりの水分量のいずれかから選択した水分量に基づいて前記通気手段を制御し、前記混合物の高さを検出できるレベル検知手段を設けて前記混合物の嵩を算出し、前記混合物の嵩の現在量と数日前の量との差を日数で割って前記混合物の嵩の一日当たりの増加量を計算するとともに、前記混合物の嵩の上限値と現在量との差を前記増加量で割って算出した生ごみ処理装置の取り出し時期と、前記混合物の貯蔵嵩、貯蔵重量、水分量を用いて内容物乾燥重量密度を計算し、算出した前記内容物乾燥重量密度の現在量と数日前の量との差を日数で割って前記混合物の内容物乾燥重量密度の一日当たりの増加量を計算し、前記混合物の内容物乾燥重量密度の上限値と現在量との差を前記増加量で割って算出した生ごみ処理装置の取り出し時期を比較し、早く到来する取り出し時期の方を報知手段に表示させることを特徴とする生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、個人住宅や集合住宅等の台所から発生する有機物である生ごみを分解する微生物が担持される微生物担体を備え、迅速かつ衛生的に処理する生ごみ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
個人住宅や集合住宅等の台所から発生する生ごみ等を迅速に処理する従来の技術として、生ごみ粉砕装置を利用して生ごみを粉砕し、下水道に放流するものがある。しかし、最近では粉砕された生ごみを放流すると排水管の詰まりや放流汚濁負荷が増大するため、これを軽減する必要がある。
【０００３】
このような事情を背景に、最近、生ごみを処理槽内で撹拌、混合し、微生物により生ごみを分解処理する生ごみ処理技術（実開平２−１２９１号公報）が提案された。この技術は、処理槽内に設けた撹拌羽根で生ごみを撹拌しながら、処理槽内に棲息する好気性微生物によって生ごみを気体と水に分解するものである。また、処理槽内において微生物を棲息しやすくして生ごみの分解速度を早くするために、微生物を微生物担体に担持し、微生物担体と共に生ごみを撹拌、混合して分解させる生ごみ処理技術もある。
【０００４】
しかし、この微生物によって生ごみを分解する方法は、処理槽内の温度、微生物担体中の含水率や換気等の微生物の棲息状態を良好な状態に保つことが難しい。そして、微生物担体の嵩が不足すると、当然、生ごみ処理の能力は低下してしまう。そこで、この微生物担体の嵩が不足状態にあるのを確認することができる生ごみ処理技術（特開平７−３１９５８号公報）が提案された。この技術は、処理槽内に目印を設けて微生物担体の嵩を目視し、微生物担体の不足による生ごみの分解能力の低下を防止するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平７−３１９５８号公報に記載された生ごみ処理装置は、処理槽内に設けた目印によって微生物担体の概略の嵩を確認でき、微生物担体の不足による生ごみの分解能力の低下に対処できるものであるが、分解能力の低下は、微生物担体が不足する場合よりむしろ、微生物担体が含んでいる水の量によって嵩が増加したときに生じるものである。
【０００６】
また、生ごみを長期間分解処理し続けると、分解されずに残る残留物が堆積して生ごみ混合物の嵩は増加し続け、処理槽の容積の多くの部分を占めるようになる。この場合にも処理槽内に設けた目印によっては生ごみ混合物の嵩を確認できなくなり、投入できる生ごみの量が少なくなり、処理能力が低下するという問題を有していた。
【０００７】
また、微生物の活性度が低下して処理槽内に投入された生ごみはそのまま分解されずに堆積し、この場合も生ごみ混合物の嵩が確認できなくなり、分解されずに推積している生ごみが悪臭を放つという問題点を有していた。
【０００８】
ここで、この種の生ごみ処理装置において生ごみの分解が促進されるのは、生ごみ混合物の温度５０〜６０℃前後、水分量が２５０〜３００ｇ／Ｌ、酸素濃度が１０％程度の場合であることが判明した。したがって、生ごみ混合物の温度制御、水分制御、酸素濃度制御が必要である。しかし、これらは相互に独立のパラメータという訳ではなく、微生物担体であるオガクズなどでは、微生物担体が古くなるにつれて水分と酸素濃度は密接な関係をもってくるし、微生物が死滅するとオガクズの水分が急増し、生ごみ混合物の温度は下がるし、水分を含んで嵩も大になるものである。前記の制御について、温度制御を行うことは知られているが、最も重要な水分量を制御することは開発されていない。
【０００９】
本発明は、前記のことから温度制御はもとより、複数の検知手段の特徴を生かしながら水分量を正確に算出して水分量制御をなし、処理槽における微生物の棲息状態を常に良好な状態にして生ごみを効果的に分解処理でき、衛生的な処理が行え、しかも処理槽のメンテナンスが容易な生ごみ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】
上記目的を達成するために本発明の生ごみ処理装置は、生ごみを投入する投入口部を備えた本体容器と、本体容器内に設けられ生ごみと微生物担体の混合物が収容される処理槽と、処理槽内に設けた温度検知手段と、混合物を収容した処理槽の重量を検出する重量検知手段と、混合物を加熱する加熱手段と、混合物に酸素を供給する通気手段と、温度検知手段と重量検知手段とが検知した検出量をそれぞれ単位体積当たりの水分量に換算するとともに加熱手段と通気手段を制御する制御手段とを備え、重量検知手段が検出する重量から算出した混合物の単位体積当たりの水分量と温度検出手段が検知した温度から算出した混合物の単位体積当たりの水分量のいずれかから選択した水分量に基づいて通気手段を制御し、生ごみ処理開始から所定の期間は、重量検知手段が検出する重量から算出した混合物の単位体積当たりの水分量に従って制御手段が通気手段を制御するとともに、所定の期間経過後は、温度検知手段が検知した温度から混合物の単位体積当たりの水分量を算出して制御手段が通気手段を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、生ごみを投入する投入口部を備えた本体容器と、本体容器内に設けられ生ごみと微生物担体の混合物が収容される処理槽と、処理槽内に設けた温度検知手段と、混合物を収容した処理槽の重量を検出する重量検知手段と、混合物を加熱する加熱手段と、混合物に酸素を供給する通気手段と、温度検知手段と重量検知手段とが検知した検出量をそれぞれ単位体積当たりの水分量に換算するとともに加熱手段と通気手段を制御する制御手段とを備え、重量検知手段が検出する重量から算出した混合物の単位体積当たりの水分量と温度検出手段が検知した温度から算出した混合物の単位体積当たりの水分量のいずれかから選択した水分量に基づいて通気手段を制御し、前記混合物の高さを検出できるレベル検知手段を設けて混合物の嵩を算出し、算出した前記混合物の嵩により前記制御手段が微生物担体の取り出し時期を算出して報知手段に表示させることを特徴とする。
【００１２】
また、混合物の嵩の現在量と数日前の量との差を日数で割って混合物の嵩の一日当たりの増加量を計算するとともに、混合物の嵩の上限値と現在量との差を増加量で割って取り出し時期を算出することを特徴とする。
【００１３】
また、生ごみを投入する投入口部を備えた本体容器と、本体容器内に設けられ生ごみと微生物担体の混合物が収容される処理槽と、処理槽内に設けた温度検知手段と、混合物を収容した処理槽の重量を検出する重量検知手段と、混合物を加熱する加熱手段と、混合物に酸素を供給する通気手段と、温度検知手段と重量検知手段とが検知した検出量をそれぞれ単位体積当たりの水分量に換算するとともに加熱手段と通気手段を制御する制御手段とを備え、重量検知手段が検出する重量から算出した混合物の単位体積当たりの水分量と温度検出手段が検知した温度から算出した混合物の単位体積当たりの水分量のいずれかから選択した水分量に基づいて通気手段を制御し、前記混合物の高さを検出できるレベル検知手段を設けて混合物の嵩を算出し、前記混合物の貯蔵嵩、貯蔵重量、水分量を用いて内容物乾燥重量密度を計算し、算出した前記内容物乾燥重量密度の現在量と数日前の量との差を日数で割って混合物の内容物乾燥重量密度の一日当たりの増加量を計算し、混合物の内容物乾燥重量密度の上限値と現在量との差を増加量で割って取り出し時期を算出して報知手段に報知することを特徴とする。
【００１４】
また、ごみを投入する投入口を備えた本体容器と、前記本体容器内に設けられた生ごみと微生物担体の混合物が収容される処理槽と、前記処理槽内に設けた温度検知手段と、前記混合物を収容した前記処理槽の重量を検出する重量検知手段と、前記混合物を加熱する加熱手段と、前記混合物に酸素を供給する通気手段と、前記温度検知手段と前記重量検知手段とが検知した検出量をそれぞれ単位体積当たりの水分量に換算するとともに前記加熱手段と前記通気手段を制御する制御手段とを備え、前記重量検知手段が検出する重量から算出した前記混合物の単位体積当たりの水分量と前記温度検知手段が検知した温度から算出した混合物の単位体積当たりの水分量のいずれかから選択した水分量に基づいて前記通気手段を制御し、前記混合物の高さを検出できるレベル検知手段を設けて前記混合物の嵩を算出し、前記混合物の嵩の現在量と数日前の量との差を日数で割って前記混合物の嵩の一日当たりの増加量を計算するとともに、前記混合物の嵩の上限値と現在量との差を前記増加量で割って算出した生ごみ処理装置の取り出し時期と、前記混合物の貯蔵嵩、貯蔵重量、水分量を用いて内容物乾燥重量密度を計算し、算出した前記内容物乾燥重量密度の現在量と数日前の量との差を日数で割って前記混合物の内容物乾燥重量密度の一日当たりの増加量を計算し、前記混合物の内容物乾燥重量密度の上限値と現在量との差を前記増加量で割って算出した生ごみ処理装置の取り出し時期を比較し、早く到来する取り出し時期の方を報知手段に表示させることを特徴とする。
【００１５】
【作用】
上記のように、重量検知手段と温度検知手段によって算出した水分量のいずれかに基づいて通気手段を制御するから、精度のよい検知手段によって算出された水分量を用いて制御できる。
【００１６】
また、生ごみ処理開始から所定の期間は、重量検知手段によって算出した水分量に従って制御するとともに、所定の期間経過後は、温度検知手段によって算出した水分量に従って通気手段を制御するから、生ごみ処理に伴って精度の高い制御ができる。
【００１７】
また、レベル検知手段を設けるから、混合物の嵩を算出することができる。
【００１８】
また、混合物の嵩により微生物担体の取り出し時期を算出して表示するから、メンテナンスがしやすい。
【００１９】
また、混合物の嵩の現在量と数日前の量との差を日数で割って混合物の嵩の一日当たりの増加量を計算するとともに、混合物の嵩の上限値と現在量との差を増加量で割って取り出し時期を算出するので、嵩が変化する場合でも精度が高い。
【００２０】
また、混合物の内容物乾燥重量密度の現在量と数日前の量との差を日数で割って混合物の内容物乾燥重量密度の一日当たりの増加量を計算し、混合物の内容物乾燥重量密度の上限値と現在量との差を増加量で割って取り出し時期を算出するので、嵩が変化しない場合に正確に精度を算出できる。
【００２１】
また、上記の取り出し時期をいずれも算出して比較し、早く到来する取り出し時期の方を報知手段に表示させるから、取り出し時期を誤ることはない。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の一実施例の生ごみ処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１（ａ）は、本発明の一実施例の生ごみ処理装置の外観を示す斜視図、図１（ｂ）は、本発明の一実施例の生ごみ処理装置の正面断面図、図１（ｃ）は、本発明の一実施例の生ごみ処理装置の側面断面図である。図２は、本発明の一実施例の生ごみ処理装置の動作時のブロック図、図３は、本発明の一実施例の生ごみ処理装置の動作時のフローチャートである。図４は、本発明の一実施例の生ごみ処理装置の生ごみ混合物の貯蔵嵩、水分量の変化図である。
【００２４】
図１、図２および図３において、構成要素として、１は生ごみ処理装置本体、２は開閉蓋、３は報知手段であるＬＣＤ表示部、４は断熱材、５は処理槽、６は微生物担体、７は回転撹拌部、８は駆動ベルト、９は駆動部、１０は投入口部、１１は通気手段である排気ファン、１２は電気的に加熱する加熱手段、１３は重量検知手段である重量センサー、１４は処理槽支持部、１５は底部扉、１６は水分検知用ヒーター、１７は温度検知手段である温度センサー、１８はレベル検知手段である超音波センサー、１９は制御手段である。
【００２５】
生ごみ処理装置本体１は、上部に生ごみを投入する投入口部１０を、また、内部に生ごみを微生物によって分解する処理槽５を備えている。この実施例で使用した処理槽５は通常家庭で使用される程度の大きさで、その内容積は約３０リットル程度である。処理槽５には、微生物が担持された微生物担体６が所定量貯蔵されている。
【００２６】
この微生物は、好気性条件下で活動する細菌、放線菌、糸状菌、とくに５０〜６０℃の高温処理時にはバシリス属を主体とする好熱性細菌等に分類されるものである。好熱性細菌は、５０〜６０℃前後の環境下で、好熱性細菌自体の内生呼吸速度、すなわち、微生物自身の分解速度が速くなる。このとき、生ごみ分解後の残さはほとんど残らない。したがって、この温度範囲が処理にとって最適となる。ただし、無機物が混入していれば、未処理物として無機物が残ることはいうまでもない。
【００２７】
また、処理槽５には回転撹拌部７が設けられ、回転撹拌部７は駆動部９によって駆動ベルト８を介して回転駆動される。回転撹拌部７には撹拌羽根が設けられており、この撹拌羽根によって生ごみと微生物担体６を撹拌、混合して微生物と生ごみとの接触頻度を多くしたり、微生物と空気中の酸素との接触を多くして、より好気的状態を実現している。以下、生ごみと微生物担体６との混合物を生ごみ混合物という。回転撹拌部７の回転速度は３〜３０ｒｐｍ程度でよく、生ごみの投入時に約５分間程度回転し、その後、約１時間毎に約１分間回転するようにするのがよい。このように、間欠回転によって生ごみが微生物によって効果的に分解される。
【００２８】
生ごみ混合物の貯蔵嵩を検知するためのレベル検知手段である超音波センサー１８は、処理容器天井奥の中央、すなわち、開閉蓋２の下面中央に設けられており、超音波の発信部と受信部の機能を有している。超音波センサー１８の超音波発信と受信が制御手段１９に伝達され、その時間差から予め設定された計算式により、貯蔵嵩が求められる。
【００２９】
すなわち、超音波センサー１８によって検出されるところの超音波センサー１８と生ごみ混合物表面の距離をｓ（ｃｍ）とすると、貯蔵嵩Ｖ（Ｌ）はＶ＝３０−ｓで算出される。これは超音波センサー１８と生ごみ混合物表面の距離ｓ（ｃｍ）が１０ｃｍのときにＶ＝２０Ｌ、ｓ＝２０ｃｍのときにＶは上限値１０Ｌとなるように処理槽５が設計されているからである。
【００３０】
水分検知手段である水分検知用ヒーター１６と温度センサー１７は、処理槽５の底部の回転撹拌部７と接触しない位置に所定の間隔をあけて設けられており、水分検知用ヒーター１６が一定時間通電して加熱する前後の生ごみ混合物の温度変化を温度センサー１７で検知して制御部１９に伝達し、ここで実験的に得られた計算式により、生ごみ混合物中の単位体積あたりの水分量が求められる。
【００３１】
すなわち、本実施例においては、水分検知用ヒーター１６の通電開始から５分後の温度センサー１７の上昇温度差が２℃のとき３５０ｇ／Ｌの水分量であり、同様に３℃のとき３００ｇ／Ｌ、５℃のとき２５０／Ｌである。そして、２〜３℃、３〜５℃の間はおおむね線形の次の計算式に従う。また、この上昇温度差が２℃〜５℃の範囲を出ることはほとんどない。生ごみ単位体積当たりの水分量をＹ（ｇ／Ｌ）、上昇温度差を△Ｔ（℃）とすると、２〜３℃の間はＹ＝−５０×△Ｔ＋６００、３〜５℃の間はＹ＝−２５×△Ｔ＋３７５という計算式である。次に、貯蔵重量の検知手段である重量センサー１３は、処理槽５の下部中央の前方に設けられており、処理槽５全体の重量を処理槽支持部１４とで半分づつの荷重がかかるようになっている。ここで検知された重量は制御手段１９に伝達され、実験的に予め設定された計算式により、貯蔵重量が求められる。
【００３２】
すなわち、重量センサー１３には、生ごみ混合物を収容し駆動部９等の付属された処理槽５の半分の荷重がかかるようになっている。そして、本実施例においては、生ごみ混合物がない空の状態で３ｋｇに設計されているから、貯蔵重量をｗ（ｋｇ）、重量センサー１３が検知した検出重量をｘ（ｋｇ）とすると、ｗ＝（ｘ−３）×２という計算式で算出することができる。これによって現時点での貯蔵重量ｗが計算される。また、重量センサー１３で生ごみの全投入量を算出するために、生ごみ処理装置本体１の開閉蓋２を開ける度ごとに、重量センサー１３が上記計算式に従って生ごみを投入する前後で増加量がどれだけ生じたかを算出し、さらに、これを積算して制御手段９の記憶部に記憶しておくものである。この積算した増加量が生ごみの全投入量である。
【００３３】
重量センサー１３に基づいて検出する水分量Ｙは、生ごみ処理開始から約３０日の期間わりと正確に計算することができる。この水分量の計算式は生ごみ処理開始から１０日の間は、水分量をＹ（ｇ／Ｌ）、前記全投入量をｚ（ｋｇ）、貯蔵重量ｗ（ｋｇ）、超音波センサー１８と生ごみ混合物表面の距離をｓ（ｃｍ）とすると、Ｙ＝（ｚ×０．１５−ｗ）×１０００／（３０−ｓ）となる。１０日と２０日の間はＹ＝（ｚ×０．１０−ｗ）×１０００／（３０−ｓ）であり、２０日から３０日の間はＹ＝（ｚ×０．０７−ｗ）×１０００／（３０−ｓ）である。
【００３４】
ところで、微生物が活発に増殖し、生ごみの分解を促進するためには、温度が５０〜６０℃程度で、水分量Ｙが２５０〜３００ｇ／Ｌ程度にあり、常に処理槽５内の空気中の酸素濃度が１０％以上あることが好ましい。このときの水分量Ｙを含水率で表すと、使用前のオガクズ等の微生物担体６では、約６０〜６５％に相当する。なお、含水率は、水分を含んだ微生物担体６を１００℃程度に加熱して水分を蒸発させて乾燥させたときの乾燥減量である。また、長期間使用した後の生ごみ混合物では、比重が大きくなってくるため、約５０〜６０％に相当する。外気温が下がって生ごみ混合物の温度が５０℃以下に低下した場合などには、温度センサー１７が検知した温度を制御手段１９に伝達し、制御手段１９の記憶部に予め記憶させた温度と比較、演算して、必要に応じて加熱手段１２に電力を供給し、処理槽５を加熱して生ごみ混合物を５０〜６０℃の範囲に制御する。そして、生ごみ混合物の温度が５０℃以上になれば、加熱手段１２への電力の供給を停止するものである。
【００３５】
次に、排気ファン１１の制御について説明する。排気ファン１１は使用開始から３０日の初期モードと、３０日を過ぎた通常モードで異なった制御がなされる。すなわち、３０日を過ぎた通常モードにおいては、水分検知用ヒーター１６と温度センサー１７を用い、これらで検知した生ごみ混合物の温度から換算して得られた水分量Ｙが２５０ｇ／Ｌ未満のときには、排気ファン１１を停止する。もし水分量Ｙが２５０〜３００ｇ／Ｌのときには、５分運転、２５分停止というサイクル運転を繰り返して行うことになる。また、水分量Ｙが３００〜３５０ｇ／Ｌのときには、排気ファン１１を１０分運転、２０分停止し、これを繰り返す。そして、水分量Ｙが３５０ｇ／Ｌ以上の場合には、排気ファン１１を常時運転するものである。これによって水分量Ｙが良好に保たれることになる。
【００３６】
しかし、生ごみ処理装置の運転開始から３０日程度の間は、オガクズ等の微生物担体６が新しく含有水分量Ｙが、生ごみの全投入量から比較的簡単、正確に算出できるという特徴があるため、本実施例においてはこの特徴を生かして、重量センサー１３から生ごみ混合物単位体積当たりの水分量Ｙを算出して利用している。すなわち、水分量Ｙは上述した通り、重量センサー１３によって検出した生ごみの全投入量と貯蔵重量ｗ、超音波センサー１８が検出した貯蔵嵩Ｖとから算出される。水分量をＹ（ｇ／Ｌ）、前記全投入量をｚ（ｋｇ）、貯蔵重量ｗ（ｋｇ）、超音波センサー１８と生ごみ混合物表面の距離をｓ（ｃｍ）とすると、Ｙ＝（ｚ×０．１５−ｗ）×１０００／（３０−ｓ）となる。１０日と２０日の間はＹ＝（ｚ×０．１０−ｗ）×１０００／（３０−ｓ）であり、２０日から３０日の間はＹ＝（ｚ×０．０７−ｗ）×１０００／（３０−ｓ）である。そして、このうち貯蔵嵩Ｖは、実験的に生ごみ運転開始から３０日〜４０日程度の間平均的にあまり変動しないので、概ね貯蔵嵩Ｖを示す（３０−ｓ）に対して平均値を与えておけば制御としては足りるものである。もちろん、超音波センサー１８の計測する生ごみ混合物表面の距離ｓを考慮して制御すれば、さらに正確となる。そして、たとえば運転開始から１０日の間において、Ｙ＝（ｚ×０．１５−ｗ）×１０００／（３０−ｓ）＜２５０ｇ／Ｌであれば、排気ファン１１を常時停止する。もし２５０ｇ／Ｌ≦Ｙ＜３００ｇ／Ｌであれば、５分運転、２５分停止というサイクル運転を繰り返して行う。３００ｇ／Ｌ≦Ｙ＜３５０ｇ／Ｌであれば、排気ファン１１を１０分運転、２０分停止し、これを繰り返すものである。３５０ｇ／Ｌ≦Ｙであれば、排気ファン１１を常時運転する。
【００３７】
このように、各センサーが正確となる領域において、その検出する水分量Ｙが正確な方のセンサーを用いれば、制御が正確なものとなる。本実施例においては、３０日を経過するまで重量センサー１３から水分量Ｙを算出した初期モードで、これより後は水分検知用ヒーター１６と温度センサー１７を用いて水分量Ｙを算出した通常モードで制御しているが、なにもこれには限られない。すなわち、状況次第で２つの水分量Ｙの算出する手段のうち、適当な方を選択して水分量Ｙを算出し、排気ファン１１を制御すればよいものである。そして、場合によっては重量センサー１３だけ、あるいは重量センサー１３と超音波センサー１８を用いることで、水分検知用ヒーター１６と温度センサー１７を使わずに制御することも可能である。同様に、水分検知用ヒーター１６と温度センサー１７だけで制御するのも、そして、それは実験的に得た計算式の精度を上げるのが望ましいが、可能である。
【００３８】
さらに、本実施例においては、生ごみ混合物の嵩により微生物担体６の取り出し時期Ｈを算出して表示している。すなわち、超音波センサー１８で検知した生ごみ混合物表面の距離ｓから算出した貯蔵嵩Ｖの現在量から数日前の貯蔵嵩Ｖの量Ｖｌを減算して差を求め、その差を当該日数ｌで割って生ごみ混合物の貯蔵嵩Ｖの一日当たりの増加量を計算する。ｌは１０日程度の値が望ましい。続いて貯蔵嵩Ｖの上限値Ｖｕと現在量Ｖとの差を求め、計算で求めた貯蔵嵩Ｖの一日当たりの増加量で割ったものが、生ごみ混合物の取り出し時期Ｈとなる。このようにして得られた取り出し時期Ｈは、報知手段であるＬＣＤ表示部３に制御手段１９が表示させる。
【００３９】
また、貯蔵嵩Ｖが１０Ｌ以下の場合には、別の報知手段である表示ランプを消灯してもよい。貯蔵嵩Ｖが１０〜２０Ｌである場合には、これを点灯する。そして２０Ｌ以上である場合には、これを点滅して知らせるものである。ただ上記の生ごみ混合物の嵩によって取り出し時期を算出する方法は、生ごみ混合物の嵩が増加する場合に有効なものにすぎない。したがって、この嵩があまり変化しない場合は、次に説明する内容物乾燥重量密度Γに基づいて取り出し時期Ｈを算出するのが適当である。すなわち、既に説明した３つのセンサーである温度センサー１７、重量センサー１３、超音波センサー１８によって得られた生ごみ混合物の貯蔵嵩Ｖ、貯蔵重量ｗ、水分量Ｙを用いて内容物乾燥重量密度Γを計算する。内容物乾燥重量密度Γは（貯蔵重量ｗ−水分量Ｙ×貯蔵嵩Ｖ）／貯蔵嵩Ｖで定義されるものである。これは、生ごみ混合物中の水分を除いた固形分の密度に相当するものである。もしこれが所定の値６５０ｇ／Ｌ以上になったときは、微生物担体６が劣化して処理能力が落ちていることを示す。
【００４０】
まず、生ごみ混合物の内容物乾燥重量密度の現在量Γと数日（２０日程度）前の量Γｌとの差を、その日数ｌで割って混合物の内容物乾燥重量密度Γの一日当たりの増加量を計算する。次に、生ごみ混合物の内容物乾燥重量密度の上限値Γｕと内容物乾燥重量密度の現在量Γとの差をこの増加量で割れば、取り出し時期Ｈが算出される。このようにして得られた取り出し時期Ｈは、報知手段であるＬＣＤ表示部３に制御手段１９によって表示される。
【００４１】
また、内容物乾燥重量密度Γが６００ｇ／Ｌ以下であれば別の表示ランプを消灯させ、６００〜６５０ｇ／Ｌであればこれを点灯し、６５０ｇ／Ｌ以上になれば表示ランプを点滅させてもよい。
【００４２】
また、取り出し時期と同様に、生ごみ混合物を取り出して微生物担体６を交換するとすると、現在どれだけ取り出せばよいか、取り出し量Ｑを算出することもできる。内容物乾燥重量密度の上限値Γｕ（本実施例においては６５０ｇ／Ｌ）と現時点の内容物乾燥重量密度Γとの差を求め、上限値Γｕに至ったとき交換する際、残す量をｑｕ（Ｌ）、下限値Γｄに至ったとき残す残余量をｑｄ（Ｌ）とすると、Ｑ＝２０−（Γ−Γｄ）×（ｑｕ−ｑｄ）／（Γｕ−Γｄ）として計算される。なお、ここで２０は上限と下限間の貯蔵嵩Ｖである。これを制御手段１９がＬＣＤ表示部３に表示させればよい。取り出し量Ｑを算出して報知手段であるＬＣＤ表示部３に表示するから、最適な担体取り出し量で交換することができる。ところで、上記取り出し時期Ｈの算出を同時に併行して行い、２つの取り出し時期予測日のうち早く到来する方の予測日を行えば、時期が遅れて取り出し時期を誤ることはない。
【００４３】
図４は、本発明の一実施例の生ごみ処理装置の生ごみ混合物の貯蔵嵩、水分量の変化図である。測定に用いた生ごみ、生ごみ処理装置本体１の仕様と測定条件、測定項目は次の通りである。
【００４４】
0003603413.tif 000002
【００４５】
但し、貝類、魚と鶏以外の動物の骨は除いた。
【００４６】
0003603413.tif 000003
図４によれば、３０日まで３００ｇ／Ｌ前後の水分量Ｙで推移しており、その後も２５０〜３００ｇ／Ｌの範囲にほぼ維持されている。これより、生ごみを分解する微生物にとって最適な水分環境に制御されていることが分かる。また、生ごみ混合物の嵩は若干の変動はあるものの、４０日まで平均的には１３Ｌ程度を続け、その後、漸減して１１．５Ｌ程度になっているが、全体としてほとんど増加していない。この間、作業中に気になるような悪臭は発生せず、生ごみ混合物容積も安定しているため、１００日目で測定を終了した。そして生活害虫もほとんど発生しなかった。
【００４７】
【発明の効果】
以上の実施例の説明より明らかなように、本発明の生ごみ処理装置によれば、精度のよい検知手段によって算出された水分量を用いて制御でき、微生物にとって良好な水分量に保つことができ、あわせて加熱手段を制御することによって生ごみ混合物を所定の温度に制御するため、メンテナンスが容易であり、微生物の生息状態が良好に保たれ、高温好気性発酵微生物が増殖して生ごみの減量化速度を高めることができ、悪臭や生活害虫も発生しにくくなる。
【００４８】
また、生ごみ処理開始から所定の期間は重量検知手段によって算出した水分量に従って制御するとともに、所定の期間経過後は温度検知手段によって算出した水分量に従って通気手段を制御するから、生ごみ処理に伴って水分量としてより精度の高い値に従って制御することができる。
【００４９】
また、レベル検知手段を設けるから、生ごみ混合物の嵩を連続的に算出することができ、微生物担体の取り出し時期を算出して表示するから、メンテナンスがしやすくなる。混合物の嵩によって取り出し時期を算出するから、嵩が変化する場合には簡単に精度のよい時期を算出できる。また、生ごみ混合物の内容物乾燥密度によって取り出し時期を算出するから、精度のよい取り出し時期を予測することができる。
【００５０】
また、取り出し時期を上記の２つの方法のいずれでも算出して両者を比較し、早く到来する取り出し時期の方を報知手段に表示させるから、遅い予測によって取り出し時期を誤ることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施例の生ごみ処理装置の外観を示す斜視図
（ｂ）本発明の一実施例の生ごみ処理装置の正面断面図
（ｃ）本発明の一実施例の生ごみ処理装置の側面断面図
【図２】本発明の一実施例の生ごみ処理装置の動作時のブロック図
【図３】本発明の一実施例の生ごみ処理装置の動作時のフローチャート
【図４】本発明の一実施例の生ごみ処理装置の生ごみ混合物の貯蔵嵩、水分量の変化図
【符号の説明】
１  生ごみ処理装置本体
２  開閉蓋
３  ＬＣＤ表示部
４  断熱材
５  処理槽
６  微生物担体
７  回転撹拌部
８  駆動ベルト
９  駆動部
１０  投入口部
１１  排気ファン
１２  加熱手段
１３  重量センサー
１４  処理槽支持部
１５  底部扉
１６  水分検知用ヒーター
１７  温度センサー
１８  超音波センサー
１９  制御手段
【図１】
0003603413.tif 000004
【図２】
0003603413.tif 000005
【図３】
0003603413.tif 000006
【図４】
0003603413.tif 000007