(57)【要約】【課題】  生ごみを投入するための開口部から漏出する悪臭を低減するとともに、清掃負担を低減した生ごみ処理装置の提供。【解決手段】  生ごみ破砕機１１、破砕後の生ごみを一時的に貯蔵する計量タンク１２、油分除去装置２０、脱水装置３０、蒸気冷却装置４０、水回収タンク５０、減圧ポンプ６０、脱臭装置７０を連設した生ごみ処理装置である。破砕機１１の開口部１１ａには、生ごみを破砕した後に洗浄液を噴射するノズル１３が設けられ、計量タンク１２内の生ごみが所定量となった後に、生ごみがポンプ１４により移動し、油分除去され、脱水処理がされる。脱水処理は、減圧加熱乾燥によって行われ、その間に生じた蒸気は、水回収タンク５０に回収される。脱水処理後の生ごみは、送風ファン３４が脱水タンク３１内に送風している状態で有孔袋３３ａに回収される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを破砕して脱水する生ごみ処理装置であって、
生ごみを破砕する破砕機と、
破砕した生ごみを一時的に貯蔵する生ごみ貯蔵槽と、
生ごみを破砕した後に前記破砕機内部を洗浄する洗浄機と
を有する破砕貯蔵装置を備えることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項２】
前記生ごみ処理装置は、破砕後の生ごみを脱水する脱水装置を備え、
前記破砕貯蔵装置と脱水装置は、破砕後の生ごみを搬送する搬送ポンプを介在させた配管を介して接続されている請求項１に記載の生ごみ処理装置。
【請求項３】
前記生ごみ処理装置は、前記破砕貯蔵装置と脱水装置との間に破砕後の生ごみに含有している油分を除去する油分除去装置を備えている請求項２に記載の生ごみ処理装置。
【請求項４】
前記脱水装置は、生ごみを脱水する脱水タンクを有し、前記脱水タンクの内壁に送風する送風ファンが設けられている請求項２又は３に記載の生ごみ処理装置。
【請求項５】
前記生ごみ処理装置は、前記脱水装置と配管を介して直列に接続されている水回収タンクおよび減圧ポンプを備え、
前記水回収タンクは、前記脱水装置と減圧ポンプの間に設けられている請求項２〜４のいずれかに記載の生ごみ処理装置。
【請求項６】
前記減圧ポンプには、排気側に脱臭装置が接続されている請求項５に記載の生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食堂、レストランや、病院及び老人ホームの厨房などから排出される生ごみを処理する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食堂、レストランや、病院及び老人ホームなどの厨房においては、調理屑や食べ残しなどの生ごみが生じる。この生ごみは、悪臭を発生させる要因となるものであり、更に容易に腐敗して、悪臭の発生が多大なものである。生ごみの悪臭の発生防止、体積減少のために、例えば特許文献1に、生ごみを脱水処理する装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されている装置は、生ごみを計量しながら送り込む計量ホッパを備え、生ごみを攪拌・脱水する攪拌脱水機と、脱水された生ごみの油分を搾油する搾油機と、を備えたものである。そして、攪拌脱水機では、コンデンサを通じて内部が吸引排気されるようになっている。
【特許文献１】特開平８-１２６８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている装置を使用した場合、計量ホッパには生ごみが残存し、悪臭が発生することになる。更に連続運転した場合には、計量ホッパ内に付着し続けている生ごみが腐敗し、悪臭の発生が過大となる。これらの悪臭発生を抑制するためには、定期的もしくは生ごみ処理毎に装置の清掃を余儀なくされるが、不衛生な生ごみを清掃する作業は、不快なものであり、また煩雑である。
【０００５】
このような事情を鑑み、本発明は、生ごみの脱水処理を行う脱水処理機への生ごみ投入口の清掃負担を低減するとともに、生ごみから発生する悪臭漏出を抑制した生ごみ処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、生ごみを破砕して脱水する生ごみ処理装置であって、生ごみを破砕する破砕機と、破砕した生ごみを一時的に貯蔵する生ごみ貯蔵槽と、生ごみを破砕した後に前記破砕機内部を洗浄する洗浄機とを有する破砕貯蔵装置を備えることを特徴とする生ごみ処理装置である。
【０００７】
前記生ごみ処理装置は、破砕後の生ごみを脱水する脱水装置を備え、前記破砕貯蔵装置と脱水装置は、破砕後の生ごみを搬送する搬送ポンプを介在させた配管を介して接続されていても良い。このような構成であっても、破砕された生ごみが水との混合物となっているので、搬送ポンプによる生ごみ搬送が迅速に行なわれる。
【０００８】
前記破砕貯蔵装置と脱水装置との間に破砕後の生ごみに含有している油分を除去する油分除去装置を備えていることが好適である。油分を除去した後に脱水した生ごみは、粘着性が抑制された脱水生ごみとなる。
【０００９】
前記脱水装置は、生ごみを脱水する脱水タンクを有し、前記脱水タンクの内壁に送風する送風ファンが設けられていることが好適である。脱水タンク内壁への送風により、内壁に付着する生ごみが剥離されることになる。
【００１０】
前記生ごみ処理装置は、前記脱水装置と配管を介して直列に接続されている水回収タンクおよび減圧ポンプを備え、前記水回収タンクは、前記脱水装置と減圧ポンプの間に設けられていると良い。このとき、水回収タンクに貯留されている液体の脱臭作用を発揮する。また、前記減圧ポンプには、排気側に脱臭装置が接続されていると良い。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成された生ごみ処理装置によれば、生ごみ破砕後に破砕機内部が洗浄されるので、破砕機内部に生ごみが残存することが抑えられて、生ごみから発生する悪臭が装置外に漏出することが抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る装置を説明するための構成図である。
【００１３】
本実施形態の生ごみ処理装置は、生ごみを破砕した後に破砕された生ごみを一時的に貯蔵する破砕貯蔵装置１０と、破砕した生ごみに含まれている油分を除去する油分除去装置２０と、油分除去後の生ごみに含まれる水分を蒸発脱水させた後に生ごみを回収する脱水装置３０と、蒸発した水分を冷却する蒸気冷却装置４０と、冷却した水分を回収する水回収タンク５０と、減圧ポンプ６０と、脱臭装置７０とが配管を介して一連に接続されている装置である。そして、この生ごみ処理装置は、図示されていない制御装置によって制御される。
【００１４】
破砕貯蔵装置１０は、生ごみを破砕する破砕機１１と、破砕された生ごみを一時的に貯蔵し且つ貯蔵している生ごみ及び洗浄液の量を計量する計量タンク１２が配管で接続された装置である。この装置１０には、破砕機内部に供給する洗浄液を噴射するノズル１３と破砕された生ごみを油分除去装置２０に搬送するために計量タンク１２の下部に接続された自吸ポンプの一種であるモノフレックスポンプ１４とが装備されている。
【００１５】
破砕機１１は、生ごみを投入するための開口部１１ａを上部に、内部に金属ブレード１１ｃを備えている。金属ブレード１１ｃを図示されていないモーターの回転に伴って回転させることにより、投入された生ごみを破砕する。開口部１１ａと金属ブレード１１ｃと間には、開口部１１ａからナイフ等の金属製品が投入された場合にこれを検知するための金属検知器１１ｂが設けられている。破砕機１１には、更に、破砕機１１内部の気体を吸気する吸気ポンプ８０が介在している配管の一端が接続されており、その配管の他端は、脱臭装置７０に接続されている。
【００１６】
金属検知器１１ｂには、鉄等の磁性金属を検出することができる近接センサとアルミ等の非磁性金属を検出することができる近接センサが併用され、投入された金属種別を問わず、金属検出を可能としている。本実施形態における近接センサに変えて、金属の磁性・非磁性を問わず検出することができる近接センサとしても良い。
【００１７】
金属ブレード１１ｃを回転させるモーターには、モーターに供給される電流が過電流となった場合に、それを検出することができる図示されていない過電流検出回路が設けられ、過電流が検出されるとモーターが停止するようになっている。この回路を設けていることにより、金属検知器の金属検知ミスがあった場合であっても、モーターが自動的に停止し、金属ブレード１１ｃの破損、および、モーターの焼きつきが防止される。
【００１８】
油分除去装置２０は、計量タンクから搬送された生ごみの油分を除去する油分除去タンク２１を主構成とする装置であり、油分除去タンクの底部には２本の配管が接続され、一方の配管には、開閉弁２２が設けられ、他方の配管には自吸ポンプであるモノフレックスポンプ２３が設けられている。開閉弁２２は、破砕貯蔵装置１０のポンプ１４と配管を介して接続されている。
【００１９】
油分除去タンク２１は、縦長の容器であって、下方が先細となった縦断面逆テーパー形状となっており、上部には脱臭装置７０と接続する配管と接続されている。上部に接続する配管には、油分除去タンク２１と脱臭装置７０とを連通自在にする開閉弁２１ｂが設けられている。そして、油分除去タンク２１には、その内部空間を横切る油吸着フィルター２１ａが備えられ、タンク２１内部が二室に区切られている。
【００２０】
油吸着フィルター２１ａは、生ごみ中の油分を吸着することができる多孔質体である。このフィルター２１ａには、ポリプロピレン繊維不織布等の水分を実質的に吸着しないフィルターが選択使用されている。
【００２１】
脱水装置３０は、搬入された生ごみの脱水処理が行われる脱水タンク３１と、脱水タンク３１の底部に開閉弁３２を介して接続される処理物回収器３３と、脱水タンク３１の下部と処理物回収器３３とに接続する配管に介在させている送風ファン３４及び開閉弁３５と、からなっている。
【００２２】
脱水タンク３１は、本実施形態では約５０Ｌの容量となっており、縦断面が、下部が先細となった逆テーパ状となった縦長矩形容器であって、内部温度を上昇させるために外表面に巻き付けられた加熱装置３１ａと、接続されている配管が突出している部分以外の加熱装置３１ａも含めた外表面を覆って内部温度変動を防止する断熱材３１ｂと、内部圧力が著しく上昇したときに内部気体を外部に開放する安全弁３１ｃと、を備えている。その他、脱水タンク内を大気圧復帰させるための図示されていない開閉弁を備えている。なお、加熱装置３１ａとしては、電気ヒーター、ボイラー等で加熱された温水を利用した装置が装備されている。
【００２３】
処理物回収器３３は、一側面に扉３３ｂを備えた開口自在な箱体であり、内部に脱水タンク３１で脱水乾燥処理した生ごみを収容するための有孔袋３３ａを備えている。有孔袋３３ａは、通気性があって、脱水した生ごみを収容保持することができる網目状の袋であり、その開口部を脱水タンク３１と接続する配管に向けて配置されている。
【００２４】
蒸気冷却装置４０は、脱水タンク３１の上部に直結する配管を周囲温度により冷却して水蒸気を冷却する一次冷却部４１と、一次冷却部４１で冷却した水蒸気を更に強制冷却する二次冷却部と、二次冷却部と水回収タンク５０とを接続する配管に介在する開閉弁４３とからなっている。これらの配置位置は、一次冷却部４１の下方に二次冷却部、二次冷却部の下方に開閉弁４３、開閉弁４３の下方に水回収タンク５０となっており、脱水タンク３１で発生した蒸気が蒸気冷却装置４０で冷却されて生じた液体が、自発的に降下して、水回収タンク５０に収容されるようになっている。蒸気冷却装置４０において、脱水タンク３１、一次冷却部４１、二次冷却部、開閉弁４３、及び、水回収タンク５０の間にある接続管は、樹脂製の管が使用されている。
【００２５】
一次冷却部は、放熱性に優れた金属製の管を蛇行させて放熱部分を広げた配管となっている。他方、二次冷却部は、冷却機４２ｂにより強制冷却される強制冷却部４２ａ内に一次冷却部４１の配管に連結する配管が通過する構成となっており、冷却機４２ｂは、強制冷却部４２ａの温度を管理するサーモスタットが備えられている。強制冷却部４２ａを通過する配管も、高冷却効果を実現するため、金属製の管が選択されている。
【００２６】
水回収タンク５０は、蒸気冷却装置４０で冷却されて生じた液体を貯留する水貯留槽５１と、水貯留槽５１の底部に接続する貯留液排出管およびノズル１３への貯留液供給管とからなっている。
【００２７】
水貯留槽５１には、開閉弁４３が開いている状態で脱水タンク３１内および水貯留槽内の気圧を検知し、開閉弁４３が閉鎖している状態では、水貯留槽５１内だけの気圧を検知する圧力センサ５１ａが設けられている。また、水貯留槽５１内の貯留液を排出するときに内部を大気圧に復帰させるために開放する開閉弁５１ｂが設けられている。更に、水貯留槽５１内には、所定量以上の貯留液量となった場合に開閉弁５３ａを開放し且つポンプ５３ｂを作動させる図示されていないフロートスイッチが備えられ、水貯留槽５１内に適宜に水を供給することができる機構も備えている。
【００２８】
貯留液排出管および貯留液供給管には、夫々、水貯留槽５１近傍に開閉弁５２ａ、５３ａが、次に、水貯留槽５１の貯留液を吸引送液する送液ポンプ５２ｂ、５３ｂが設けられている。
【００２９】
減圧ポンプ６０は、吸気側の配管が水貯留槽５１に接続され、排気側の配管が脱臭装置７０と接続されている。
【００３０】
脱臭装置７０は、減圧ポンプ６０が排気する気体の臭気を脱臭するものであり、内部に、脱臭のための適宜な数の酸化チタン膜を形成した板と、気体およびチタン膜に紫外線を照射して気体を殺菌・脱臭する陰極線管型殺菌灯と、気体およびチタン膜に３００〜４５０ｎｍの波長光を照射するブラックライト（本実施形態では、タングステン型ブラックライト）と、が設けられている。気体との接触面積を高めて高脱臭性能を発揮させるために、内部に設けられている板には網目状板が選択されており、本実施形態では、金属又は樹脂製の板が選択されている。ブラックライトは、殺菌灯よりも光照射寿命が長寿命のものが選択され、殺菌灯が寿命により消灯しても、気体の脱臭・殺菌のための光照射が常に行なわれるようになっている。
【００３１】
なお、例えば、水貯留槽５１内の容量が５Ｌである場合、脱臭装置７０内の容量は、７Ｌとし、脱臭装置７０が水貯留槽５１の容量よりも大容量と設定されている。脱臭装置７０の容量が水貯留槽５１よりも大容量となっているので、水貯留槽５１内を減圧化するために吸気した気体が脱臭装置７０内に留まる時間が長期化し、高い脱臭能力を発揮することになる。
【００３２】
上記本実施形態の生ごみ処理装置は、破砕貯蔵装置１１で生ごみを破砕後、破砕された生ごみの油分を油分除去装置２０で除去し、次に、脱水装置３０で生ごみが乾燥するまで脱水し、その後、生ごみを処理物回収器３３に回収するように制御されている。そして、生ごみ処理装置を運転させている間、吸気ポンプ８０は継続的に作動し、破砕機１１内の臭気を脱臭装置７０に向けて排出するので、破砕貯蔵装置１０内の臭気が周囲に漏出することが防止される。更に、脱臭装置７０内の殺菌灯及びブラックライトは、任意に作動させることが可能であり、通常、生ごみ処理の前後に関わらず作動させて終始脱臭が行なわれている。
【００３３】
破砕貯蔵装置１１における生ごみの破砕は、金属ブレード１１ｃが低速回転している破砕機１１の開口部１１ａから生ごみを投入することにより行なわれる。投入された生ごみにナイフ等の金属製品が含まれていた場合、金属検知器１１ｂが金属製品を検知すると、金属ブレード１１ｃの回転が停止する。また、金属検知器１１ｂが金属製品を検知することができなかった場合、金属ブレード１１ｃを回転させているモーターに過電流が供給されることになり、過電流検出回路がモーターへの過電流供給を検出すると、金属ブレードの１１ｃの回転が停止することになる。このような回転停止により、金属ブレード１１ｃの破損及び過電流によるモーターの焼き付きを防止されるようになっている。
【００３４】
破砕機１１で破砕された生ごみは、計量タンク１２に貯蔵される。貯蔵後、金属ブレード１１ｃの回転が停止し、ノズル１３から破砕機１１の開口部１１ａ以下に向けて洗浄液である水が噴射される。ノズル１３からの水の噴射により、破砕機１１内部が清掃され、破砕機１１内部を洗浄した水も計量タンク１２に貯蔵される。破砕機１１内部の洗浄により、装置停止時に生ごみから発生する臭気が破砕機１１外に漏出することが防止される。
【００３５】
計量タンク１２に貯蔵される生ごみ及び洗浄水は、本実施形態において１０又は１５Ｌの量が計量され、この計量値に達した場合に開閉弁２２が開放されモノフレックスポンプ１４によって、油分除去タンク２１内に搬送される。このポンプ１４による生ごみ搬送において、生ごみが洗浄水と混合した状態になっているので、ポンプ１４から油分除去タンク２１に至るまでの配管で空気噛みすることが防止されているので、生ごみ搬送が円滑に行なわれる。タンク２１内に生ごみと洗浄水との混合物が供給されている間、タンク２１の上部に接続されている配管に設けられている開閉弁２１ｂは、開放される。
【００３６】
油分除去タンク２１内への生ごみと洗浄水との混合物が供給は、タンク２１内の下方から上方に向けて充填するように行なわれる。この充填は、タンク２１内の油吸着フィルタ２１ａに生ごみと洗浄水との混合物が達した後においても継続され、この継続充填により、主として洗浄水からなる液体のみがフィルター２１ａを通過することになる。このとき、通過する液体中に含まれている油分がフィルター２１ａに吸着することによって油分が除去されることになる。
【００３７】
油分除去装置２０で油分が除去された生ごみは、モノフレックスポンプ２３により脱水タンク３１内に搬送される。このとき、脱水装置３０の開閉弁３６は、開放され、開閉弁３２、３５は、閉鎖されている。搬送時に、油分除去タンク２１内への生ごみと洗浄水との混合物充填時にフィルター２１ａを通過した液体が再度、フィルター２１ａを通過するので、液体に含まれる油分が更に除去されることになる。
【００３８】
脱水装置３０での生ごみの脱水は、設定された時間に準じて、次の通りおこなわれる。脱水タンク３１に生ごみが搬入された後、開閉弁３６が閉鎖される。このとき開閉弁３２、３５も閉鎖している状態となっている。一方で、開閉弁４３は、開放状態となっており、脱水タンク３１から減圧ポンプ６０にかけて連通している。この連通状態で、減圧ポンプ６０が作動して、脱水タンク３１内を吸気減圧させる。タンク３１内の気圧が水の沸点が３８℃となる７Ｋｐａ以下まで減圧化させるまで、減圧ポンプ６０が作動する。
【００３９】
減圧化の後、加熱装置３１ａが運転を開始し、脱水タンク３１内部が４５〜５０℃の温度になされる。この温度は、水の沸点を上回る温度であり、水の沸騰蒸発が迅速となった状態である。このとき、油分除去装置２０で油分が減少した生ごみ中の水分を蒸発させるので、水に油分が混合していることによる沸点上昇も抑えられている。水の蒸発が生じて脱水タンク３１内の圧力が７Ｋｐａを超える圧力に上昇して、水貯留槽５１内の圧力センサ５１ａがこの圧力上昇を検知すると、減圧ポンプ６０が再度運転を開始する。これによって、連続的な生ごみの脱水が実現される。
【００４０】
減圧において、脱水タンク３１及び水貯留槽５１内が減圧ポンプ６０により吸気され、脱臭装置７０に向けて排気されるが、殺菌・脱臭処理されるため悪臭が外部に漏出することが防止されている。
【００４１】
生ごみの脱水処理の間、発生する蒸気は、蒸気冷却装置４０を通じることにより液化される。液化物は、水貯留槽５１にそのまま収容されることになる。水貯留槽５１内も減圧ポンプ６０によって減圧化されているので、貯留槽５１内の貯留液に含まれている臭気成分が再度気化し、貯留液の脱臭効果をもたらせることになる。
【００４２】
生ごみの脱水処理が終了すると、加熱装置３１ａの運転の停止、減圧ポンプ６０の運転停止、脱水タンク３１内を大気圧復帰させるための開閉弁の開放、開閉弁３２の開放の順に作動し、有孔袋３３ａ内に生ごみが収容される。開閉弁３２の開放後には、開閉弁３５が開放するとともに、送風ファン３４が作動し、脱水タンク３１ａ内壁に向けて送風される。送風により、脱水タンク３１ａの内壁に付着している脱水後の生ごみが剥離し、有孔袋３３ａに収容されることになる。また、送風ファン３４の作動により、生ごみが有孔袋３３ａに吸引されるので、生ごみが迅速に有孔袋３３ａへ回収され、さらに、生ごみが風の流れの中に置かれた状態であるので、生ごみ乾燥の完全性が高められる。
【００４３】
以上の本実施形態の生ごみ処理により、有孔袋３３ａ内に乾燥した生ごみが回収される。この回収された生ごみは、水分を蒸発させた乾燥生ごみであるので、減量化されており、また、生ごみが脱水タンク３１内に搬入される前に油分除去装置２０において含有されている油分が低減されているので、脱水処理後の生ごみの粘着性も抑制されている。
【００４４】
次に、本実施形態における生ごみ処理装置において、水貯留槽５１内の貯留液排液動作について説明する。排液は、生ごみの脱水処理が行われているか否かを問わず、水貯留槽５１内のフロートスイッチが一定量の貯留液量を検知することにより開始する。
【００４５】
生ごみの脱水処理が行われていない場合、開閉弁５１ｂが開放し、貯留槽５１内が大気圧と同じ気圧状態となった後、開閉弁５３ａが開き、送液ポンプ５３ｂが運転を開始して貯留液が排水される。排水が終了すると、ポンプ５３ｂの運転が停止し、開閉弁５３ａ、５１ｂが閉鎖する。
【００４６】
生ごみの脱水処理が行われている場合、脱水タンク３１内に外気が流入しないように開閉弁４３が閉鎖した後、開閉弁５１ｂが開放し、減圧ポンプ６０が作動している場合には停止する。貯留槽５１内が大気圧と同じ気圧状態となった後、開閉弁５３ａが開き、送液ポンプ５３ｂが運転を開始して貯留液が排水される。排水が終了すると、ポンプ５３ｂの運転が停止し、開閉弁５３ａ、５１ｂが閉鎖する。次に、減圧ポンプが作動し水貯留槽５１内が所定気圧である７Ｋｐａまで減圧された後、開閉弁４３が開くことにより排水動作が終了する。
【００４７】
以上の通り、本実施形態の生ごみ処理装置が動作する。上記本実施形態における生ごみ処理装置は、本発明の要旨が変更しない限り種々の設計変更が可能である。例えば、生ごみに含まれている油分が少量であれば、油分除去処理装置２０を設けなくても良い。脱水装置３０で生じた蒸気の液化を一次冷却部４１のような周囲温度による冷却で可能であれば、二次冷却部のような強制的に蒸気を冷却する冷却機を設けなくても良く、二次冷却部における気温をサーモスタット等で管理し、一次冷却部４１における冷却で不十分な場合のみ二次冷却部の運転が行なわれるようにしても良い。また、乾燥生ごみを炭化するために炭化装置に搬送する必要があれば、搬送装置を接続可能とする生ごみ処理装置構成としても良い。また、吸気ポンプ８０や減圧ポンプ６０等で排気される気体を室外に放出することが可能であれば、脱臭装置７０を設けなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係る装置を説明するための構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  破砕貯蔵装置
１１  破砕機
１２  計量タンク
１３  ノズル
１４  モノフレックスポンプ
２０  油分除去装置
２１  油分除去タンク
２１ａ  油分除去フィルター
２３  モノフレックスポンプ
３０  脱水装置
４０  蒸気冷却装置
５０  水回収タンク
６０  減圧ポンプ
７０  脱臭装置
８０  吸気ポンプ
【図１】
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