(57)【要約】【課題】    生ゴミの水分乾燥処理，排気ガスの清浄化再使用処理，および発酵分解消滅化処理の並行処理が可能な生ゴミの発酵分解消滅化処理方法およびその装置を提供すること。【解決手段】  本発明は，生ゴミに含まれた水分をヒーター１１８による加熱により適正量まで蒸発乾燥させると共に，該蒸発乾燥された生ゴミを発酵槽２２０内に自動流入させる生ゴミの水分蒸発乾燥処理器１００と，蒸発乾燥された生ゴミ，微生物，および各種の分解媒体材の混合物を攪拌しながら，所定の発酵温度で一定期間持続的に発酵分解させて消滅化処理する発酵分解消滅化処理器２００と，生ゴミの水分蒸発乾燥処理段階および消滅化処理段階で発生する排気ガスから水分および悪臭を除去して再使用するための排気ガス循環システム３００とから構成される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミに含まれている水分がヒーターにより間接的に加熱され，約４０〜５０％まで乾燥されると共に，前記水分が乾燥された生ゴミが発酵槽内に自動送入される水分蒸発乾燥処理段階と；
前記水分が乾燥された生ゴミが微生物と各種の発酵分解媒体材とにより，発酵温度で所要期間持続的に発酵分解されて，前記生ゴミの９７％以上が消滅化される発酵分解消滅化処理段階と；
前記水分蒸発乾燥処理段階および前記発酵分解処理段階で発生する排気ガスが回収されて再使用されるために，前記排気ガスを循環させる循環システムにより，前記排気ガスに含まれた，水分と悪臭が除去される排気ガス循環段階と；
を含むことを特徴とする，食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理方法。
【請求項２】
生ゴミに含まれた水分をヒーターにより間接的に加熱し，約４０〜５０％まで乾燥させると共に，前記水分が乾燥された生ゴミを発酵槽内に自動送入する水分蒸発乾燥処理器と；
前記水分蒸発乾燥処理器から発酵槽内に送入された生ゴミを微生物および各種の発酵分解媒体材と共に攪拌させながら，発酵温度で所要期間持続的に発酵分解させて，前記生ゴミを消滅化する発酵分解消滅化処理器と；
前記水分蒸発乾燥処理器内および前記発酵分解消滅化処理器内で発生する排気ガスを再使用するために，前記排気ガスに含まれた，水分および悪臭を前記排気ガスが循環する過程で除去する排気ガス循環システムと；
を備えることを特徴とする，食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項３】
前記水分蒸発乾燥処理器は，前記発酵分解消滅化処理器に着脱可能な構造を有することを特徴とする，請求項２に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項４】
前記水分蒸発乾燥処理器は，
開口部を有し，前記開口部に設置された蓋が開閉可能な構造を有する乾燥処理器本体と，
前記乾燥処理器本体の内部に備えられた乾燥箱と，
前記乾燥箱の下部に備えられて内部熱の損失を防止する加温ジャケットと，
前記加温ジャケットに備えられて前記乾燥箱を加熱するヒーターと，
前記乾燥箱に設置されたモータにより回転可能な攪拌軸と，
前記攪拌軸に形成され，前記生ゴミを攪拌しながら排出口へ移動させるための螺旋形の攪拌翼と，
前記攪拌翼に形成され，前記水分が乾燥した生ゴミを前記発酵槽内に自動送入させるための排出翼と，
を備えることを特徴とする，請求項２に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項５】
前記ヒーターは，低温感知センサーおよび高温感知センサーと連結され，前記乾燥箱内で乾燥される前記生ゴミの水分量に応じて，加熱または保温されるように温度が自動制御されることを特徴とする，請求項４に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項６】
前記ヒーターは，過熱を防止するための過熱感知センサーと連結して構成されたことを特徴とする，請求項４に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項７】
前記生ゴミの発酵分解消滅化処理器は，
流入口と排出口が備えられた発酵分解消滅化処理器本体と，
前記流入口を通じて，前記生ゴミおよび前記各種の発酵分解媒体材が流入される発酵槽と，
前記発酵槽の下部外周面に備えられ，排気ガスが循環される加温ジャケットと，
前記発酵槽の内部に水平に設けられ，駆動手段により回転可能な構造を有する複数の攪拌スクリューと，
を備えることを特徴とする，請求項２に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項８】
前記排気ガス循環システムは，
前記発酵槽内に設置されたフィルタと，
前記フィルタと連結されたリングブロワーと；
前記リングブロワーから供給される排気ガスの水分を除去するための凝縮器と；
前記リングブロワーから供給される排気ガスの悪臭を除去するための脱臭器と；
前記凝縮器を通過する際に外気と混合された前記排気ガスと，前記脱臭器を通過した前記排気ガスとが別々に供給され，それぞれが所定温度になるように熱交換させる熱交換器と；
を備え，
前記発酵槽の加温ジャケットに供給される前記排気ガスが前記乾燥箱に再供給されるように構成されることを特徴とする，請求項７に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項９】
前記脱臭器は，
複数のヒーターが積層されて形成されるヒーター室と；
前記ヒーター室の上側に位置し，その内部には白金触媒が設置される白金触媒室と；
前記ヒーター室の外周縁に形成され，前記リングブロワーから前記排気ガスが供給されるための流入口が備えられた排気ガス循環室と；
前記流入口を通じて流入され，前記排気ガス循環室を通過した前記排気ガスが前記ヒーター室に供給されるための通路と；
前記排気ガス循環室の内部に設けられたヒーターと；
前記白金触媒室を通過した前記排気ガスを前記熱交換器に排出するための循環管と；
前記循環管と排出部位に設けられる排出口と；
を備えることを特徴とする，請求項８に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項１０】
前記熱交換器には，前記凝縮器を通過した排気ガスと前記脱臭器を通過した排気ガスとが混合せずに熱交換がなされるように形成された複数の循環管が備えられることを特徴とする，請求項８に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項１１】
前記脱臭器のヒーター室を通過する排気ガスは，前記各ヒーターに隣接し，かつ，蛇行するように形成された流通経路を通過することを特徴とする，請求項９に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項１２】
前記排気ガス循環室に備えられた前記循環管と，前記熱交換器に備えられた前記循環管との外周面には，螺旋形のフィンが設けられたことを特徴とする，請求項９または請求項１０に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【請求項１３】
前記乾燥箱には，前記蒸発乾燥処理された生ゴミが前記発酵槽に強制送入される際に，外部から空気が供給されるための外気供給管が設置されたことを特徴とする，請求項４に記載の食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，諸処理の並行処理が可能な食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業化の進行と文化水準の質的向上に因り各種の廃棄物の発生量は日益増加している趨勢であるが，このような廃棄物を処理するには埋立場の不足および嫌悪施設物の設置忌避現象，または焼却に伴うダイオキシンの発生などの色々な社会的および地域的および環境的な問題が発生する現実がある。
【０００３】
一方，廃棄物のうち微生物により分解可能な有機性物質は５０％以上含まれており，そのうち，食べ物の残りからなる生ゴミは３０％以上を占めているのが実情である。しかし，今まではこのような生ゴミを強く圧縮または，乾燥および焼却処理するための単純な減量化装置のみが開発および普及されており，微生物の発酵分解によって約９７％以上が消滅化処理可能な装置は殆んど開発されていないのが実情である。
【０００４】
ところで，本願出願人により開発および普及された食べ物の残りからなる生ゴミ消滅化装置（韓国特許第２９００２７号）が利用されている。しかし，この装置は，微生物による生ゴミの消滅化は可能であるが，生ゴミに含まれた水分（滲出水）を人為的に予め除去した後に発酵槽内に投入して，微生物により発酵および分解させる構造であるため，水分を事前に除去することが必要である。したがって，水分を事前に別途の処理器により人為的に除去および排出しなければならないという作業上の不便をもたらす構造的な改善点を有していると共に，水分を事前に除去および排出処理することに伴う汚廃水排出に因って下水および水質環境悪化などの二次汚染を招く。
【０００５】
【特許文献１】韓国特許第２９００２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，生ゴミの水分除去処理および微生物作用による生ゴミの持続的な発酵分解消滅化処理の並行処理が可能な，新規かつ改良された食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理方法およびその装置を提供することにある。
【０００７】
さらに，本発明の目的とするところは，生ゴミの水分乾燥処理過程および発酵分解処理段階で発生する排気ガスを循環システムによって脱水または脱臭して再使用することが可能な，新規かつ改良された生ゴミの発酵分解消滅化処理方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，生ゴミに含まれている水分をヒーターにより加熱し，約４０〜５０％まで乾燥されると共に，上記水分が乾燥された生ゴミが発酵槽内に自動送入される水分蒸発乾燥処理段階と；上記水分が乾燥された生ゴミを微生物と各種の発酵分解媒体材とにより，発酵温度で所要期間持続的に発酵分解されて，上記生ゴミの９７％以上が消滅化される発酵分解消滅化処理段階と；上記水分蒸発乾燥処理段階および上記発酵分解処理段階で発生する排気ガスを回収して再使用するために，上記排気ガスを循環させる循環システムにより，上記排気ガスに含まれた，水分と悪臭が除去される排気ガス循環段階から成ることを特徴とする。
【０００９】
上記生ゴミは，任意の発生源から集められた食べ物の残りからなる廃棄物であってもよく，微生物や各種の発酵分解媒体による分解処理が可能な任意の有機物からなっていてもよい。また，本発明の主な目的は不用物の処理に供されるが，必ずしもこれに限られず，有用と看做せるものであってもよい。
【００１０】
上記ヒーターは，上記生ゴミに含有される水分を蒸発させ，かつ，上記生ゴミを乾燥させて減量させうる。該機能を実現するために，上記ヒーターは，上記生ゴミと直接接触する位置に配置されていなくてもよく，上記生ゴミを封入した容器やその保温材等を通じて間接的に加熱するように構成されていてもよい。
【００１１】
上記水分蒸発乾燥処理段階で減量される上記生ゴミの含有水分量（約４０〜５０％）は，上記発酵消滅化処理段階における発酵分解が効果的に進行する適正な量でありうる。
【００１２】
上記発酵槽内の発酵温度（約４０〜６０℃）は，上記発酵分解が促進されるのに好適な温度でありうる。
【００１３】
上記生ゴミに含まれた水分をヒーターにより加熱し，約４０〜５０％まで乾燥させると共に，上記水分が乾燥された生ゴミを発酵槽内に自動送入する水分蒸発乾燥処理器と；上記水分蒸発乾燥処理器から発酵槽内に送入された生ゴミを微生物および各種の発酵分解媒体材と共に攪拌させながら，発酵温度で所要期間持続的に発酵分解させて，上記生ゴミを消滅化する発酵分解消滅化処理器と；上記水分蒸発乾燥処理器内および上記発酵分解消滅化処理器内で発生する排気ガスを再使用するために，上記排気ガスに含まれた，水分および悪臭を上記排気ガスが循環する過程で除去する排気ガス循環システムから構成される。
【００１４】
上記水分蒸発乾燥処理器内および上記発酵分解消滅化処理器内で発生した排気ガスは，清浄化された後，水分蒸発乾燥処理または発酵分解消滅化処理のために再利用されうる。特に，上記水分蒸発乾燥処理に再利用する排気ガスは，乾燥処理のみが施されていてもよく，上記水分蒸発乾燥処理器の加温に利用されてもよい。また，上記発酵分解消滅化処理に再利用する排気ガスは，脱臭処理のみが施されていてもよく，上記発酵分解消滅化処理器を加温するために利用された後，当該装置の外部に排気されてもよい。さらに，上記排気ガスは，温度または含有水分量が調整された後，上記発酵分解消滅化処理器内に戻され，該器内の温度または湿度の調整に利用されてもよい。
【００１５】
上記水分蒸発乾燥処理器は，上記発酵分解消滅化処理器に着脱可能な構造を有してもよい。
【００１６】
上記水分蒸発乾燥処理器は；開口部を有し，上記開口部に設置された蓋が開閉可能な構造を有する乾燥処理器本体と；上記乾燥処理器本体の内部に備えられた乾燥箱と；上記乾燥箱の下部に備えられて内部熱の損失を防止する加温ジャケットと；上記加温ジャケットに備えられて上記乾燥箱を加熱するヒーターと；上記乾燥箱に設置されたモータにより回転可能な攪拌軸と；上記攪拌軸に形成され，上記生ゴミを攪拌しながら排出口へ移動させるための螺旋形の攪拌翼と；上記攪拌翼に形成され，上記水分が乾燥した生ゴミを上記発酵槽内に自動送入させるための排出翼と；を備えてもよい。
【００１７】
上記攪拌軸は，上記攪拌翼と上記排出翼を備え，連結されたモータの回転により生ゴミを攪拌し，排出する役割を担う。
【００１８】
上記開口部は，上記乾燥処理器本体内部に設けられた乾燥箱の上部から生ゴミを投入するための投入口を形成している。
【００１９】
上記蓋は，一方向へと開閉する構造であってもよい。
【００２０】
上記ヒーターは，上記乾燥箱内部に送入される生ゴミの水分を適正な状態に蒸発乾燥させうる。
【００２１】
上記排出口は，上記発酵分解消滅化処理器と連結された排出管が，上記乾燥箱と接続する部位により形成され，上記乾燥箱内で適正な水分量まで乾燥された上記生ゴミが上記発酵分解消滅化処理器に排出される際に通過するように形成されていてもよい。
【００２２】
上記ヒーターは，低温感知センサーおよび高温感知センサーと連結され，上記乾燥箱内で乾燥される上記生ゴミの水分量に応じて，加熱または保温されるように温度が自動制御されうる。
【００２３】
上記水分量は，上記生ゴミから直接計測されうるが，上記生ゴミの重量の変化分等からも概算されうる。
【００２４】
上記ヒーターは，過熱を防止するための過熱感知センサーと連結して構成されてもよい。
【００２５】
かかる構成により，生ゴミの水分除去処理時の過熱を防止されうる。
【００２６】
上記生ゴミの発酵分解消滅化処理器は；流入口と排出口が備えられた発酵分解消滅化処理器本体と；上記流入口を通じて，上記生ゴミおよび上記各種の発酵分解媒体材が流入される発酵槽と；上記発酵槽の下部外周面に備えられ，排気ガスが循環される加温ジャケットと；上記発酵槽の内部に水平に設けられ，駆動手段により回転可能な構造を有する複数の攪拌スクリューと；を備えていてもよい。
【００２７】
上記攪拌スクリューにより，上記生ゴミと上記発酵分解媒体材が十分に混合されうる。
【００２８】
上記排気ガス循環システムは；上記発酵槽内に設置されたフィルタと；上記フィルタと連結されたリングブロワーと；上記リングブロワーから供給される排気ガスの水分を除去するための凝縮器と；上記リングブロワーから供給される排気ガスの悪臭を除去するための脱臭器と；上記凝縮器を通過する際に外気と混合された上記排気ガスと，上記脱臭器を通過した上記排気ガスとが別々に供給され，それぞれが所定温度になるように熱交換させる熱交換器と；を備え，上記発酵槽の加温ジャケットに供給される上記排気ガスが上記乾燥箱に再供給されるように構成されうる。
【００２９】
上記リングブロワーから供給される排気ガスは，流通過程で分離され，一部が上記脱臭器に，他の一部が上記凝縮器に供給されうる。さらに，上記脱臭器または上記凝縮器を通過した排気ガスは，それぞれ別の経路で上記熱交換器に流入し，内部で混合することなく排出されうる。上記排出された排気ガスのうち，上記凝縮器を経由したものは上記発酵槽内部に供給されてもよく，また，上記脱臭器を経由したものは上記発酵槽の加熱ジャケットに供給された後，上記乾燥箱に供給されてもよい。
【００３０】
上記脱臭器は；複数のヒーターが積層されて形成されるヒーター室と；上記ヒーター室の上側に位置し，その内部には白金触媒が設置される白金触媒室と；上記ヒーター室の外周縁に形成され，上記リングブロワーから上記排気ガスが供給されるための流入口が備えられた排気ガス循環室と；上記流入口を通じて流入され，上記排気ガス循環室を通過した上記排気ガスが上記ヒーター室に供給されるための通路と；上記排気ガス循環室の内部に設けられたヒーターと；上記白金触媒室を通過した上記排気ガスを上記熱交換器に排出するための循環管と；上記循環管と排出部位に設けられる排出口と；を備えてもよい。
【００３１】
上記熱交換器には，上記凝縮器を通過した排気ガスと上記脱臭器を通過した排気ガスとが混合せずに熱交換がなされるよう形成された複数の循環管が備えられていてもよい。
【００３２】
上記脱臭器のヒーター室を通過する排気ガスは，上記各ヒーターに隣接し，かつ，蛇行するように形成された流通経路を通過するとしてもよい。
【００３３】
上記排気ガス循環室に備えられた上記循環管と，上記熱交換器に備えられた上記循環管との外周面には，螺旋形のフィンが設けられてもよい。
【００３４】
かかる構成により，熱の伝達効率を高めることが可能となり，熱交換が効率的になされる。
【００３５】
上記乾燥箱には，上記蒸発乾燥処理された生ゴミが上記発酵槽に強制送入される際に，外部から空気が供給されるための外気供給管が設置されうる。上記外気供給管には，外気の供給量を調節する自動バルブが設置されていてもよい。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば，生ゴミの水分除去処理および発酵分解消滅化処理を並行して実行できる。また，水分が除去された生ゴミが発酵槽内に自動供給されるので，生ゴミの処理作業および取扱作業の効率を向上できる。さらに，生ゴミの水分乾燥処理段階および発酵分解処理段階で発生する排気ガスを循環システムによって清浄化して再使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３８】
図１は，本実施形態による生ゴミの概略的な発酵分解消滅化処理にかかる概念図である。図１に示すように，本実施形態による生ゴミの発酵分解消滅化処理方法は，任意の発生源から集められた生ゴミから発生する水分（滲出水）をヒーターの間接加熱方式により，適正量（約４０〜５０％）に蒸発乾燥させる上記生ゴミの水分蒸発乾燥処理段階１０と，上記水分が半分ほど蒸発乾燥された上記生ゴミを発酵槽内に供給して，微生物と各種の分解媒体材により所定の発酵温度（約４０〜６０℃）で一定期間持続的に発酵分解させて消滅化（９７％以上）処理する上記生ゴミの発酵分解消滅化処理段階２０，および上記諸処理過程で発生する排気ガスを清浄化して再使用するための，含有水分除去および悪臭除去を目的とする清浄化処理のための排気ガス循環段階３０を含む。
【００３９】
したがって，本実施形態によれば，このような一連の過程により，上記生ゴミの含有水分を蒸発乾燥して除去する処理および発酵分解による消滅化処理などの諸処理が並行して実行可能になるだけでなく，排気ガスの循環過程で清浄化された所定の温度を有する空気が再び上記生ゴミの水分乾燥処理および発酵分解処理に利用されるため，適当な温度の維持を可能にしている。
【００４０】
よって，排気ガスが循環される過程において，水分の除去および脱臭が繰り返えされ，排出された空気が再使用されるため，上記生ゴミの水分除去や持続的な発酵分解による排気ガスの発生量を抑制することができる。また，汚廃水および排気ガスの排出抑制効果に因り，二次汚染および公害発生の防止に貢献する環境に優しい生ゴミの消滅化処理が可能になる。
【００４１】
図２は，本実施形態による諸処理の並行処理が可能な生ゴミの消滅化処理装置の構造を概略的に示した斜視図である。
【００４２】
図２を参照すると，本実施形態による生ゴミの発酵分解による消滅化処理装置は，任意の発生源から集められた生ゴミの水分含有量を，ヒーターの間接加熱方式により，投入前の約４０〜５０％程に蒸発乾燥させる。さらに，水分が半分ほど除去された上記生ゴミを発酵分解消滅化処理器２００の発酵槽２２０内に自動供給するための水分蒸発乾燥処理器１００と，上記水分蒸発乾燥処理器と連結して設置され，水分が半分ほど除去された状態の上記生ゴミを微生物および各種の分解媒体材と共に攪拌させながら，所定の発酵温度（約４０〜６０℃）で所要期間持続的に発酵分解させて消滅処理するための発酵分解消滅化処理器２００と，上記諸処理過程で発生する排気ガス内の水分と悪臭を除去した空気を再使用する排気ガス循環システム３００とを含む構成である。
【００４３】
図２と図３ａ〜図３ｃを参照して本実施形態による生ゴミの水分蒸発乾燥処理器１００についてより詳細に説明する。
【００４４】
まず，図２および図３ａに図示されたように，水分蒸発乾燥処理器１００は，上記生ゴミを投入する投入口に蓋１１１が備えられた箱状の形態であり，蓋１１１が開閉される乾燥処理器本体１１２を含む。この乾燥処理器本体１１２の内部には乾燥箱１１４が備えられてりおり，その乾燥箱１１４の下部には内部熱の損失を防止するための加温ジャケット１１６が設けられている。その加温ジャケット１１６には上記乾燥箱１１４を間接的に加熱して，その内部に投入される生ゴミに含まれた水分を蒸発乾燥するためのヒーター１１８が備えられている。
【００４５】
ヒーター１１８は，乾燥箱１１４内の生ゴミの水分含有量が投入前の約４０〜５０％まで蒸発乾燥処理されるように，乾燥箱１１４の上部および下部にそれぞれ設けられた，各低温感知センサー１１８ａおよび高温感知センサー１１８ｂと連結されて形成される。また，ヒーター１１８は，乾燥箱１１４の過熱を防止するための過熱感知センサー１１８ｃとも連結されて構成されている。かかる構成により，適切にヒーター１１８の動作が制御され，内部の温度が調節されうる。
【００４６】
したがって，生ゴミが送入される乾燥箱１１４は，ヒーター１１８の制御により，保温時には低温感知センサー１１８ａにより適切な温度（約４０〜６０℃程度）で保温され，また，水分蒸発乾燥時には高温感知センサー１１８ｂにより適切な温度（約１１０〜１３０℃程度）で加熱される。さらに，水分蒸発乾燥処理が安全になされるため，ヒーター１１８は過熱感知センサー１１８ｃにより必要以上の温度（約３００℃以上）で加熱される場合には動作が自動停止されるので，水分蒸発乾燥処理に伴う各種の安全事故を未然に防止することができるのである。また，過熱を防止することにより，上記乾燥箱１１４の一定な湿度維持および残存水分の凝固が防止される。
【００４７】
乾燥箱１１４上部に設置された蓋１１１は，密閉構造で構成されるのが望ましい。また，乾燥処理器本体１１２には，乾燥箱１１４の内部温度を作業者が外から常に確かめるための温度計１１９が備えられている。さらに，乾燥箱１１４の下部には内部清掃のためのドレーン管１２０が備えられている。
【００４８】
乾燥処理器本体１１２には，生ゴミの水分蒸発乾燥処理段階で発生する熱が伴う，蒸気および排気ガスと，適正量の水分が除去された生ゴミとを後述する発酵分解消滅化処理器２００の発酵槽２２０内に強制流入させるための排出管１２２が備えられている。上記排出管１２２は，発酵分解消滅化処理器２００に設置された流入管２１１にボルトなどの結合方式により着脱自在に連結して設置されるのが望ましい。
【００４９】
図３ａに示す本実施形態による生ゴミの水分蒸発乾燥処理器１００の部分側断面図を参照しながら，上記水分蒸発乾燥処理器１００の構造についてより詳細に説明する。
【００５０】
図３ａを参照すると，生ゴミの水分を蒸発乾燥処理するための乾燥箱１１４の内部にはモータ１２４により回転可能な攪拌軸１２６が設置されている。上記攪拌軸１２６には生ゴミを攪拌しながら排出方向へ徐々に移動させるための螺旋形の攪拌翼１２８が設けられている。また，上記攪拌軸１２６には，水分が適正な状態に蒸発乾燥処理された生ゴミを排出管１２２に流入し，後述する発酵分解消滅化処理器２００の発酵槽２２０内に排出させるための排出翼１３０が備えられている。
【００５１】
また，図３ｂと図３ｃを参照すると，乾燥箱１１４には，水分が蒸発乾燥処理された生ゴミが排出管１２２を通じて発酵分解消滅化処理器２００の発酵槽２２０内部への強制供給がスムーズになされるようにするための外気供給管１３２が設けられている。この外気供給管１３２は，流通路上に設置された，電子バルブ１３４または手動バルブ１３６により制御される。
【００５２】
上記外気供給管１３２を通じた乾燥箱１１４への外部空気供給は，平常時には電子バルブ１３４の自動制御動作により乾燥箱１１４に送入された生ゴミの水分蒸発乾燥過程が完了された後，生ゴミが攪拌軸１２６の排出翼１３０の回転動作により排出管１２２と流入管１２１を通じて発酵分解消滅化処理器２００の発光層２２０内部へ強制流入される過程でのみ開放操作されて一定時間自動的に供給される。
【００５３】
そして，手動バルブ１３６の場合には平常時には常に開放操作されており，非常時にのみ人為的に閉じる操作をする。故に，上記外気供給管１３２を通じて乾燥箱１１４の内部へ外部から空気が自動供給されるにしたがって攪拌軸１２６の排出翼１３０の動作により排出管１２２を通じて消滅化処理器２００の発酵槽２２０内部へ自動移送される生ゴミは，上記発酵槽２２０内部にフィルタ３１２が備えられたリングブロワー３１０の吸出作用によって自動供給がよりスムーズになされることができるのである。
【００５４】
したがって，水分蒸発乾燥処理器１００内の乾燥箱１１４に流入される生ゴミはヒーター１１８の間接加熱により適正な水分（約４０〜５０％）が蒸発乾燥除去され，このように水分が半分ほど除去された生ゴミは排出管１２２により後述する発酵分解消滅化処理器２００の発酵槽２２０内に自動流入される。
【００５５】
本実施形態によれば，上記乾燥箱１１４で水分が除去された生ゴミは，一次ヒーター１１８による水分の蒸発乾燥作業が進行された後にモータ１２４により回転される攪拌軸１２６の攪拌翼１２８と排出翼１３０により排出管１２２を通じて発酵槽２２０内に自動流入されるように設計されている。
【００５６】
図２，図４，および図５を参照しながら，本実施形態による生ゴミの発酵分解消滅化処理器２００についてより詳細に説明する。
【００５７】
図２を参照すると，発酵分解消滅化処理器本体２１０には，発酵槽２２０内に生ゴミを追加的に投入するための流入口２１２が設けられており，その流入口２１２には発酵槽２２０を密閉するための開閉可能な蓋２１４が設けられている。さらに，発酵分解消滅化処理器本体の前面には，分解生成物を最終排出するための排出口２１６が設けられている。
【００５８】
図４を参照すると，上記発酵分解消滅化処理器２００は，各構成部材が設置される箱形態の発酵分解消滅化処理器本体２１０を含む。上記発酵分解消滅化処理器本体２１０の内部には，生ゴミおよび各種の発酵分解媒体材が備えられる発酵槽２２０が設置されている。
【００５９】
図６を参照すると，発酵槽２２０の下部外周面には，加温ジャケット２２１が備えられている。また，加温ジャケット２２１には，後述するように，水分が除去された状態で熱交換がなされた排気ガスが供給されて発酵槽２２０を加温するようになっている。
【００６０】
図４を参照すると，発酵槽２２０の内部には，水分が除去された状態の生ゴミと，好気性微生物および水分調節剤（鋸屑）などの各種発酵分解媒体材とを攪拌するための複数個の攪拌スクリュー２２２が平行して設けられている。
【００６１】
上記攪拌スクリュー２２２は，攪拌物の容易な攪拌が可能な形態であれば特定の形態に限定されないが，回転軸２２２ａを中心に丸棒形状の攪拌翼２２２ｂを螺旋状または直線状に構成して，攪拌物との摩擦抵抗が少なく，攪拌が迅速および容易になされるように構成するのが望ましい。
【００６２】
図５を参照すると，複数個の攪拌スクリュー２２２は，駆動手段であるモータ２２４と，上記モータ２２４から動力がチェーン２２５で伝達されて回転される複数個の減速器２２６と，上記各減速器２２６と連結された各チェーン２２７とで構成され，上記モータ２２４から動力が伝達されて回転される。
【００６３】
図２を参照すると，発酵分解消滅化処理器２００の後方上側には，生ゴミの水分蒸発乾燥処理および発酵分解処理の過程で発生する熱を伴う水蒸気と，悪臭が含まれた排気ガスを循環させて清浄化するための排気ガス循環システム３００が備えられている。
【００６４】
図６を参照しながら，本実施形態による排気ガス循環システム３００についてより詳細に説明すると，排気ガス循環システム３００は，大別してリングブロワー３１０，凝縮器３２０，脱臭器３３０，および熱交換器３４０で構成される。
【００６５】
リングブロワー３１０は，生ゴミの発酵分解時に発酵槽２２０内の真空圧を常に維持させ，発酵に必要な空気を自動的に吸入または排出させるためのものであって，これには発酵槽２２０の内部に位置し，空気および排気ガスを吸入または排出する際に各種の異物をフィルタリングするためのフィルタ３１２を備えている。
【００６６】
リングブロワー３１０から排出された排気ガス（例えば，微生物作用による生ゴミの酸化分解過程で生じる二酸化炭素と水分（水蒸気）が混合された一部の排気ガス）は分離され，一部（約１／３程度）の排気ガスは凝縮器３２０に供給され，残り（約２／３程度）の排気ガスは脱臭器３３０に供給される。
【００６７】
凝縮器３２０に供給された一部の排気ガスは，その凝縮器３２０を通過しながら水蒸気が凝縮および除去され，水蒸気が除去された排気ガスは外気供給管３２２を通じて流入される新鮮な外部空気と共に熱交換器３４０に供給される。この際，外気供給管３２２を通じて流入される空気は，それに備えられたバルブ３２２ａの調節によりその流入量が適宜調節される。
【００６８】
また，脱臭器３３０に供給された一部の排気ガスは，この脱臭器３３０を通過しながら悪臭（主に二酸化炭素，アンモニアガスによる）が高温のヒーター熱および白金触媒により確実に除去された状態で熱交換器３４０に供給される。
【００６９】
そして，熱交換器３４０に供給された各排気ガス（例えば，凝縮器３２０から供給される排気ガス）は，更に熱交換器３４０を通じて所定の温度（約３０〜４０℃）に調節された状態で再び発酵槽２２０の加温ジャケット２２１に供給されて，発酵槽２２０を加温させる。また，脱臭器３３０から供給される高温の排気ガスは，再び熱交換器３４０を通じて適正温度に調節された状態で発酵槽２２０の内部に再供給されて生ゴミの発酵分解に再使用される。
【００７０】
図７と図８を参照しながら，悪臭を除去するための本実施形態による脱臭器３３０の構成についてより詳細に説明する。
【００７１】
図７を参照すると，脱臭器３３０はリングブロワー３１０から供給される排気ガスに含まれた悪臭を確実に脱臭するためのものであって，複数のヒーター３３１が積層され，前面が開放されるように設けられたヒーター室３３２と，そのヒーター室３３２の上側に位置し，その内部には複数の白金触媒３３３が設置される白金触媒室３３４で構成され，そのヒーター室３３２の外周縁には排気ガス循環室３３５が密閉形成されている。
【００７２】
ここで，ヒーター室３３２の各ヒーター３３１を通過する排気ガスが蛇行しながら通過されるように流通路を構成することにより，各ヒーター３３１の間をゆっくりと通過しながら加熱されるように構成されている。
【００７３】
排気ガス循環室３３５には，リングブロワー３１０から排気ガスが供給される流入口３３６が設けられている。また，ヒーター室３３２と排気ガス循環室３３５には，流入口３３６を通じて流入された排気ガスが排気ガス循環室３３５を通じてヒーター室３３２に供給されるための通路３３７が設けられている。さらに，排気ガス循環室３３５の内部には，ヒーター３３１および白金触媒体３３３を通過しながら悪臭が除去された排気ガスのみを熱交換器３４０に排出するための複数の循環管３３８が設けられている。その循環管３３８のうち，排出口部位に設けられた，熱交換器３４０と連結される排出口３３９が連結されている。
【００７４】
そして，維持，補修，および管理のために前面が開放可能に形成されるヒーター室３３２と白金触媒室３３４は，ヒーター３３１および白金触媒３３３を形成した後に，別途のカバー体（図面には符号省略）や保温材で密閉されている。
【００７５】
したがって，リングブロワー３１０から脱臭器３３０に流入された一部排気ガスは悪臭が含まれた排気ガスであって，流入口３３６を通じて排気ガス循環室３３５に流入された排気ガスは，排気ガス循環室３３５の通路３３７を通じてヒーター室３３２の下部に流入される。そのヒーター室３３２に流入された排気ガスは，その内部に設けられた高温のヒーター３３１および，その上側に設けられた白金触媒室３３４の白金触媒３３３により加熱されて悪臭の大部分が除去（９８％以上）される。また，悪臭が除去された高温の排気ガスは，更に排気ガス循環室３３５の内部に備えられた各循環管３３８を通じて熱交換がされた後，排出口３３９を通じて熱交換器３４０に供給される。
【００７６】
ここで，各循環管３３８を通過する高温の排気ガスは，排気ガス循環室３３５の排気ガスにより所定の温度で一次の熱交換がなされ，更に熱交換器３４０で二次の熱交換がなされる。これらの熱交換過程により，脱臭器３３０および熱交換器３４０を通過して発酵槽２２０内に供給される排気ガスは，発酵に適合する温度で供給されうる。
【００７７】
また，図９に図示されたように，本実施形態によれば，熱交換器３４０も熱交換室３４２内部へ凝縮器３２０を通過した排気ガスのみを別途に分離して循環させるための複数の循環管３４４を備える。熱交換室３４２を通過する，脱臭器３３０から供給された排気ガスとは互いに混合されないように構成されているため，熱交換器３４０からは，発酵槽２２０内に供給される排気ガスと加温ジャケット２２１に各々分離した状態で供給される。したがって，発酵槽２２０に供給される排気ガスからは水蒸気が，加温ジャケット２２１に供給される排気ガスからは悪臭が除去された状態となっている。
【００７８】
図７および図９を参照すると，脱臭器３３０の排気ガス循環室３３５に備えられた循環管３３８の外周面と，上記熱交換器３４０に備えられた循環管３４４の外周面とには，熱の伝達効率を高めるための螺旋形のフィン３３８ａ，３４４ａが設けられ，熱交換が一層確実および迅速になされるように形成されている。
【００７９】
したがって，凝縮器３２０と脱臭器３３０からそれぞれ，熱交換器３４０に供給される各排気ガスは，熱交換器３４０を通じて互いに適正な温度になるように熱交換がなされる。そのため，凝縮器３２０を通過した排気ガスは加温ジャケット２２１に供給されて発酵槽２２０を常に加温させ，脱臭器３３０を通過した排気ガスは浄化され，発酵槽２２０内に再び供給されて生ゴミ発酵に再使用されるようになる。
【００８０】
図６を参照すると，凝縮器３２０と熱交換器３４０を通じて発酵槽２２０内に供給される排気ガスの一部は，供給ラインの分岐点付近に設けられたバルブの調節により再び生ゴミの水分蒸発乾燥処理器１００の内部に供給されうる。そして，供給された上記排気ガスの一部は，上記水分蒸発乾燥処理器１００内の新たな生ゴミの水分蒸発乾燥時の温度と湿度の維持に再利用されて生ゴミ水分の効果的な除去に寄与する。
【００８１】
次に，このように構成された本実施形態による生ゴミの水分除去処理および発酵分解消滅化処理の詳細について説明する。
【００８２】
図３ａ〜図３ｃを参照すると，生ゴミの水分蒸発乾燥処理器１００により生ゴミに含まれた水分が適正な水分状態に処理された生ゴミ（例えば，ヒーター１１８の間接加熱を経て乾燥箱１１４に流入された生ゴミ）は，最初の投入量と対比して約４０〜５０％程度まで蒸発乾燥により減量処理される。さらに，水分が適正量に除去処理された生ゴミは，モータ１２４により回転される攪拌軸１２６に接合した，攪拌翼１２８および排出翼１３０によって，発酵分解消滅化処理器２００の発酵槽２２０へ排出管１２２と供給管２１１を通じて自動的に供給される。
【００８３】
この際，乾燥箱１１４の内部に設置された電子バルブ１３４の開放動作により外気供給管１３２を通じて外部空気が自動的に供給されるため，水分が蒸発処理された生ゴミは，発酵槽２２０内にフィルタ３１２が備えられたリングブロワー３１０の吸引作用により，排出翼１３０による発酵槽２２０への強制供給がより迅速および容易になされうる。
【００８４】
発酵分解消滅化処理器２００では，水分蒸発乾燥処理器１００から発酵槽２２０内に自動流入された生ゴミを好気性微生物と各種の分解媒体材により発酵分解させる。この際，発酵槽２２０内で発酵分解される生ゴミは，駆動手段により回転される攪拌スクリュー２２２によって持続的に攪拌される。
【００８５】
このように，発酵槽２２０内に流入されて攪拌された生ゴミは，流入後に微生物を含む分解媒体材の発酵分解により，およそ２４時間以内に分解されるのである。
【００８６】
ここで，生ゴミの発酵分解に用いられる微生物や分解媒体材は，本実施形態が生ゴミを消滅化処理するものであるため，初期稼動時にのみ投入し，不足分は分解生成物の交替時にのみ追加投入することで足る。ゆえに，本実施形態の場合，生ゴミの発酵分解に必要となる副資材が殆んど要求されず，手間の省略と資材の浪費を防止することが可能となる。
【００８７】
そして，生ゴミの水分蒸発乾燥処理段階と発酵分解処理段階で生じる排気ガス（例えば，水分と二酸化炭素やアンモニアガスなどを含む排気ガス）は，排気ガス循環システム３００により循環される間に浄化されて，再び新たな生ゴミの水分蒸発乾燥処理や発酵分解処理時に再使用されるので非常に経済的である。
【００８８】
つまり，排気ガス循環システム３００のリングブロワー３１０の作用により水分蒸発乾燥処理器１００内で生じる排気ガスは，排出管１２２を通じて発酵分解消滅化処理器２００の発酵槽２２０内に流入され，また，発酵槽２２０内の発酵分解過程で生じる排気ガスと共にフィルタ３１２を通じて吸入または排出されて，凝縮器３２０と脱臭器３３０に分配されて適正量が供給される。
【００８９】
そして，凝縮器３２０に分離して供給された一部の排気ガスは，凝縮器３２０を通過しながら排気ガスに含まれた水分が除去され，外気供給管３２２を通じて供給される外部空気と共に熱交換器３４０に供給される。また，脱臭器３３０に分離して供給された排気ガスの一部は，ヒーター３３１と白金触媒３３３を順次に通過しながら高温で加熱され，アンモニアガスなどの悪臭が確実に除去されて熱交換器３４０に供給される。
【００９０】
このように，熱交換器３４０に供給された排気ガス（例えば，水分蒸発乾燥除去過程および脱臭過程により水分と悪臭が除去されて浄化された排気ガス）は，未浄化の排気ガスとは互いに混合されない状態で熱交換器３４０を通過しながら，適正な温度になるように熱交換がなされる。そして，発酵槽２２０および加温ジャケット２２１に供給されて微生物による生ゴミの発酵分解に再使用され，また，発酵槽２２０が適正な発酵温度を維持するよう，加温するために再利用される。
【００９１】
また，清浄化された後，一部の清浄排気ガスは，発酵槽２２０に供給されずに再び水分蒸発乾燥処理器１００の乾燥箱１１４内に送られて，新たな水分蒸発乾燥に再利用される。
【００９２】
ここで，乾燥箱１１４と発酵槽２２０内に供給されて再使用された排気ガスは，新たな水分蒸発乾燥処理段階と新たな生ゴミの発酵分解処理段階で生じる排気ガスに混合されて上記の排気ガス循環システム３００により再循環される過程を繰り返す。また，加温ジャケット２２１に供給されて使用された少量の排気ガスは最終的に放出されるのである。
【００９３】
したがって，本実施形態の場合，水分蒸発乾燥処理段階と微生物による発酵分解処理段階で生じる排気ガスは，排気ガス循環システム３００により繰り返される再循環過程での清浄化作用によって水分の除去や脱臭が確実になされるので，従来のような汚廃水の継続排出と悪臭の放出に因る二次汚染や公害を防止することができる。
【００９４】
また，清浄化された排気ガスを発酵槽２２０内に再循環させて微生物による生ゴミの発酵分解に再利用できるのは勿論，加温ジャケット２２１による発酵槽２２０の適正な加温が可能になるので，生ゴミの発酵分解に要する外部熱の供給が無くても適正な発酵温度（約４０〜６０℃）の維持が可能である。また，排気ガス循環システムによる排気ガスの清浄化作用で生じる清浄な空気の高い回収率（９０％以上）に因り，生ゴミの水分除去と発酵分解に必要な外部空気の継続的な供給が不要であるためエネルギー効率の向上が図れる。
【００９５】
また，排気ガス循環システム３００により発酵槽２２０内に供給されて，生ゴミの発酵分解に再利用される清浄化された空気は，発酵槽２２０内のｐＨを中和させる作用を有すると共に，発酵に好適な温度を維持する効果があり，微生物を活性化させて生ゴミの発酵分解効率を一層増大させうる。
【００９６】
一方，本実施形態は排気ガスを清浄化して再使用できるようにすると共に，水分蒸発乾燥除去または発酵分解にかかる設備の運転（稼動や停止など）が水分除去過程と発酵分解過程で要求される生ゴミの処理量によって自動的に行われるように設計されているため，電力の消費を減少することができるので，維持費用および管理費用が非常に低廉である。
【００９７】
また，本実施形態の場合，設備の停止時に発酵槽２２０内の好気性微生物が酸素の不足に因り嫌気性に変わるのを防止するために，必要時にはリングブロワー３１０により酸素の供給が自動的になされるように設計されている。
【００９８】
したがって，本実施形態によれば，生ゴミの水分蒸発乾燥処理器１００は，常に所要量の水分が維持しながら，生ゴミの水分が適正な状態になるように蒸発乾燥する。また，発酵分解消滅化処理器２００では，微生物による生ゴミの発酵分解が持続的になされて，最終的には初期投入量の約９７％以上が消滅化処理される。さらに，排気ガス循環システム３００による排気ガスの清浄化再利用によって，生ゴミの消滅処理化の効率を高めることができる。減量されて残った少量の分解生成物は，排出口２１６を通じて取り出して家庭園芸や造景用または土壌改良剤などに用いることにより資源の再活用価値もまた一層高めることができる。
【００９９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は，食べ物残り生ゴミの発酵分解消滅化処理方法およびその装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本実施形態による生ゴミの発酵分解消滅化処理過程の概念図である。
【図２】本実施形態による生ゴミの発酵分解消滅化処理装置の外観斜視図である。
【図３ａ】本実施形態による生ゴミの水分蒸発乾燥処理器の部分側断面図である。
【図３ｂ】本実施形態による生ゴミの水分蒸発乾燥処理器の蓋を取り除いた状態の平面図である。
【図３ｃ】本実施形態による生ゴミの水分蒸発乾燥処理器の概略側面図である。
【図４】本実施形態による生ゴミの発酵分解消滅化処理器の構造を示した概略平面図である。
【図５】本実施形態による生ゴミの発酵分解消滅化処理器の駆動手段を示した概略側面図である。
【図６】本実施形態による排気ガス循環システムの構造を示した概略系統図である。
【図７】本実施形態による脱臭器の詳細な構造を示した正断面図である。
【図８】本実施形態による脱臭器の詳細な構造を示した平断面図である。
【図９】本実施形態による熱交換器の内部構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０      水分蒸発乾燥処理段階
２０      発酵分解消滅化処理段階
３０      排気ガス循環段階
１００      水分蒸発乾燥処理器
１１２      乾燥処理器本体
１１４      乾燥箱
１１８      ヒーター
１２２      排出管
１２４      モータ
１２６      攪拌軸
１２８      攪拌翼
１３０      排出翼
１３２      外気供給管
１３４      自動バルブ
２００      発酵分解消滅化処理器
２１２      流入口
２１６      排出口
２２０      発酵槽
２２２      攪拌スクリュー
２２２ｂ      攪拌翼
２２４      モータ
３００      排気ガス循環システム
３１０      リングブロワー
３１２      フィルタ
３２０      凝縮器
３２２      外気供給管
３３０      脱臭器
３３１      ヒーター
３３３      白金触媒
３３５      排気ガス循環室
３３６      流入口
３３７      通路
３３８      循環管
３３９      排出口
３４０      熱交換器
３４２      熱交換室
３４４      循環管
【図１】
2006142298.tif 000003
【図２】
2006142298.tif 000004
【図３ａ】
2006142298.tif 000005
【図３ｂ】
2006142298.tif 000006
【図３ｃ】
2006142298.tif 000007
【図４】
2006142298.tif 000008
【図５】
2006142298.tif 000009
【図６】
2006142298.tif 000010
【図７】
2006142298.tif 000011
【図８】
2006142298.tif 000012
【図９】
2006142298.tif 000013