(57)【要約】    【課題】  良好な処理効率を有する廃棄物処理システムを提供する。    【解決手段】  被処理廃棄物を微生物を用いて分解処理するための分解処理装置を備え、分解処理装置が、分解処理槽と、分解処理槽の下半部に対向して水平方向に配置された一対の回転軸と、各回転軸に取り付けられた複数の固定攪拌羽根と、回転軸に取り付けられた複数の可変攪拌羽根とを有し、可変攪拌羽根が、回転軸に固定される固定部と、固定部の先端にねじ接合された可変部とによって構成され、回転半径Ｒを有しており、可変攪拌羽根の中心軸線と可変部の先端部分との水平距離が（１／３）Ｒ〜（１／５）Ｒとなるように、可変部の先端部分に反りが設けられ、可変部を前記固定部に対して回転させることにより、反りの角度を調整することができ、各回転軸の間の距離が、対向する可変攪拌羽根の先端に（１／６）Ｒ〜（１／４）Ｒの重複部分が生ずるように選定されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2006021064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムであって、
被処理廃棄物を微生物を用いて分解処理するための分解処理装置を備え、
前記分解処理装置が、分解処理槽と、前記分解処理槽の下半部に対向して水平方向に配置された一対の回転軸と、前記各回転軸に取り付けられた複数の固定攪拌羽根と、前記回転軸に取り付けられた複数の可変攪拌羽根とを有し、
前記可変攪拌羽根が、前記回転軸に固定される固定部と、前記固定部の先端にねじ接合された可変部とによって構成され、回転半径Ｒを有しており、
前記可変攪拌羽根の中心軸線と前記可変部の先端部分との水平距離が（１／３）Ｒ〜（１／５）Ｒとなるように、前記可変部の先端部分に反りが設けられ、前記可変部を前記固定部に対して回転させることにより、前記反りの角度を調整することができ、
前記各回転軸の間の距離が、対向する前記可変攪拌羽根の先端に（１／６）Ｒ〜（１／４）Ｒの重複部分が生ずるように選定されていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記可変部の長さが、（１／４）Ｒ〜（１／２）Ｒであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記固定攪拌羽根及び前記可変攪拌羽根の前記固定部が、前記回転軸の直径方向横断面に対して２°〜１５°の角度をなして前記回転軸に堅固に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記分解処理槽の底部外面に、前記分解処理槽内を加温するための温水加温装置が設けられていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記分解処理槽の底部に、被処理廃棄物の分解時に生ずる水分を抜き取るための分解水抜取口を構成する多孔板が配置されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記分解処理槽内に、除湿された新鮮な温風を供給するための空調系統を更に備え、
前記空調系統が、前記分解処理槽から排気ダクトを介して供給された空気を加温する第１熱交換機と、前記第１熱交換機で加温されたガスを除湿・脱臭する除湿・脱臭機と、前記除湿・脱臭された空気を更に冷却してほぼ完全に除湿する第２熱交換機と、前記第２熱交換機で除湿され前記第１熱交換機で更に加温された空気に新鮮な空気を混合した空気を、前記分解処理槽内における安定温度となるように更に加熱する加熱機とを有し、
このようにして得られた除湿された新鮮な空気が、前記分解処理槽内に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、廃棄物処理システムに関する。より詳細には、本発明は、良好な処理効率を有する食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品廃棄物や水産廃棄物を処理するため、種々の処理システムが開発されている。これらの処理システムは典型的には、細かく粉砕した食品廃棄物や水産廃棄物を微生物を用いて分解処理するように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の処理システムでは、処理効率が十分ではないという課題があった。本発明は、このような状況に鑑みて案出されたものであって、良好な処理効率を有する食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願請求項１に記載の食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムは、被処理廃棄物を微生物を用いて分解処理するための分解処理装置を備え、前記分解処理装置が、分解処理槽と、前記分解処理槽の下半部に対向して水平方向に配置された一対の回転軸と、前記各回転軸に取り付けられた複数の固定攪拌羽根と、前記回転軸に取り付けられた複数の可変攪拌羽根とを有し、前記可変攪拌羽根が、前記回転軸に固定される固定部と、前記固定部の先端にねじ接合された可変部とによって構成され、回転半径Ｒを有しており、前記可変攪拌羽根の中心軸線と前記可変部の先端部分との水平距離が（１／３）Ｒ〜（１／５）Ｒとなるように、前記可変部の先端部分に反りが設けられ、前記可変部を前記固定部に対して回転させることにより、前記反りの角度を調整することができ、前記各回転軸の間の距離が、対向する前記可変攪拌羽根の先端に（１／６）Ｒ〜（１／４）Ｒの重複部分が生ずるように選定されていることを特徴とするものである。
【０００５】
本願請求項２に記載の食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムは、前記請求項１のシステムにおいて、前記可変部の長さが、（１／４）Ｒ〜（１／２）Ｒであることを特徴とするものである。
【０００６】
本願請求項３に記載の食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムは、前記請求項１又は２のシステムにおいて、前記固定攪拌羽根及び前記可変攪拌羽根の前記固定部が、前記回転軸の直径方向横断面に対して２°〜１５°の角度をなして前記回転軸に堅固に固定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項４に記載の食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムは、前記請求項１から３までのいずれか１項のシステムにおいて、前記分解処理槽の底部外面に、前記分解処理槽内を加温するための温水加温装置が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
本願請求項５に記載の食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムは、前記請求項１から４までのいずれか１項のシステムにおいて、前記分解処理槽の底部に、被処理廃棄物の分解時に生ずる水分を抜き取るための分解水抜取口を構成する多孔板が配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本願請求項６に記載の食品廃棄物及び水産廃棄物処理システムは、前記請求項１から５までのいずれか１項のシステムにおいて、前記分解処理槽内に、除湿された新鮮な温風を供給するための空調系統を更に備え、前記空調系統が、前記分解処理槽から排気ダクトを介して供給された空気を加温する第１熱交換機と、前記第１熱交換機で加温されたガスを除湿・脱臭する除湿・脱臭機と、前記除湿・脱臭された空気を更に冷却してほぼ完全に除湿する第２熱交換機と、前記第２熱交換機で除湿され前記第１熱交換機で更に加温された空気に新鮮な空気を混合した空気を、前記分解処理槽内における安定温度となるように更に加熱する加熱機とを有し、このようにして得られた除湿された新鮮な空気が、前記分解処理槽内に供給されるように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の処理システムによれば、可変攪拌羽根の反りの角度を所望のように調整することができるので、効率的な分解処理作業が可能となる。また、両方の可変攪拌羽根の先端に重複部分が生ずるように構成したので、攪拌羽根の設置基数を減少させ、攪拌しにくい領域を小さくすることができる。また、温水加温装置を設けたので、分解処理槽内の発酵温度を最適に維持し、新たな被処理廃棄物の投入による母材の温度低下を防止することができる。また、分解水抜取口を設けたので、母材の含水率を最適状態に保持し、効率的な発酵・分解処理を行うことができる。さらに、空調系統を設置し、除湿された新鮮な空気を分解処理槽内に供給できるようにしたので、良好な発酵・分解速度を維持し、かつ、母材の含水率を最適に保持することができ、効率的な分解処理作業が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る食品廃棄物処理システムについて詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る食品廃棄物処理システムを示した概略全体図である。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係る食品廃棄物処理システムは、本発明の第１の特徴をなす、処理しようとする食品廃棄物（以下「被処理食品廃棄物」という）を発酵菌を用いて分解処理するための分解処理装置２０を備えている。
【００１２】
図２は、分解処理装置２０を概略的に示した拡大断面図である。分解処理装置２０は、分解処理槽２２と、分解処理槽２２内の下半部に対向して水平方向に配置された一対の回転軸２４とを有している。各回転軸２４には、複数の可変攪拌羽根２６がそれぞれ取り付けられており、回転軸２４の各可変攪拌羽根２６の取付け箇所の間に、複数の固定攪拌羽根２８がそれぞれ取り付けられている。攪拌羽根のうち可変攪拌羽根２６は、被処理食品廃棄物を巻き込むように攪拌する役目を果たし、固定攪拌羽根２８は、回転軸２４に巻き付こうとする被処理食品廃棄物を切り離す役目を果たす。回転軸２４は、駆動源（図示せず）によって、図３の矢印で示されるように、反対方向にそれぞれ回転されるようになっている（図２及び図３において破線で示した円は、回転軸２４の回転時に可変攪拌羽根２６の先端の辿る軌跡を示している）。
【００１３】
固定攪拌羽根２８は、直線状の側面形状を有している。一方、可変攪拌羽根２６は、固定部２６ａと、固定部２６ａの先端に位置する可変部２６ｂとによって構成されており、回転半径Ｒを有している。可変部２６ｂの長さは好ましくは、（１／４）Ｒ〜（１／２）Ｒである（図４（ｂ）参照）。可変攪拌羽根２６の固定部２６ａは、固定攪拌羽根２８と実質的に同一のものが用いられており、先端に可変部２６ｂを連結するための雌ねじ部分２６ａ１が設けられている。可変攪拌羽根２６の可変部２６ｂは、先端部分２６ｂ１が一方向に反っており、固定部２６ａに連結するための雄ねじ部分２６ｂ２が根元に設けられている。そして、固定部２６ａの雌ねじ部分２６ａ１に可変部２６ｂの雄ねじ部分２６ｂ２をねじ込むことにより、可変部２６ｂを固定部２６ａに連結することができるようになっており（図４（ｄ）参照）、被処理食品廃棄物の種類や状態等に応じて、先端部分２６ｂ１の反りの角度を攪拌作業に最適となるように調整することができる。
【００１４】
固定攪拌羽根２８及び可変攪拌羽根２６の固定部２６ａは、回転軸２４の直径方向横断面に対してα＝２°〜１５°の角度をなして回転軸２４に堅固に固定されている（図４（ｃ）参照）。また、固定攪拌羽根２８及び可変攪拌羽根２６の両縁には、被処理食品廃棄物の攪拌や粉砕を容易にするように、４５°〜６５°の開先角度が設けられている（図４（ｅ）参照）。可変攪拌羽根２６の可変部２６ｂの先端部分２６ｂ１の反りは、可変攪拌羽根２６の中心軸線と先端部分２６ｂ１との水平距離が（１／３）Ｒ〜（１／５）Ｒとなるように形成するのが好ましい（図４（ｂ）参照）。なお、固定攪拌羽根２８と可変攪拌羽根２６は好ましくは、ステンレス鋼で形成されている。
【００１５】
一対の回転軸２４間の距離は、図３に示されるように、両方の可変攪拌羽根２６の先端に約（１／６）Ｒ〜約（１／４）Ｒの重複部分が生ずるように選定されている。なお、図２に示されるように、分解処理槽２２の側壁２２ａは、可変攪拌羽根２６の回転時にその先端の僅かに外側に位置するように配置されている。両方の可変攪拌羽根２６の先端に重複部分を設けたことにより、攪拌羽根の設置基数を減少させる（設置基数を減少させると、回転時の抵抗が少なくなるため、駆動源が小容量のもので足りる）ことができるとともに、重複部分がない従来の型式では攪拌しにくかった部分Ａ（図３参照）の領域を小さくすることができ、効率的な攪拌を行うことが可能になる。なお、左右の攪拌羽根は、回転時に互いに接触しないように、回転軸２４の軸線方向（図２及び図３において紙面と直交方向）において、ずらして設置されている。
【００１６】
分解処理装置２０は又、分解処理槽２２に新鮮な温風を供給する温風供給ダクト３０と、分解処理槽２２の底部外面に配置され、分解処理槽２２内を加温する温水加温装置３２とを有している。温風供給ダクト３０には、後述する加熱機５８から温風供給ダクト３０を介して温風（約４５°Ｃ〜約５５°Ｃ）が供給される。温水加温装置３２は、分解処理槽２２の底部外面に配置され、温水が供給される温水槽３２ａを有しており、温水槽３２ａに供給された温水によって分解処理槽２２内が加温されるようになっている。
【００１７】
温風供給ダクト３０は、分解処理槽２２の側壁２２ａの上部に接続され、側壁２２ａの上部に設けられた流出口３０ａから温風を分解処理槽２２内に供給するようになっている。各流出口３０ａの周囲には、温風を下向きに差し向けるためのカバー３０ｂが配置されている。これにより、温風が攪拌羽根２６、２８に直接衝突することなく、母材に供給されるようになっている（図２の矢印参照）。
【００１８】
分解処理槽２２の頂部には、被処理食品廃棄物を投入するための原料投入口３４、及び分解処理槽２２内の排気ガスを排出させるための排気ダクト３６が接続されており、排気ダクト３６の入口には、フィルタ３６ａが取り付けられている。
【００１９】
分解処理槽２２の底部には、被処理食品廃棄物の分解時に生ずる水分を抜き取るための分解水抜取口３８が設けられている。分解水抜取口３８は、分解処理槽２２の底部に多孔板を配置することによって形成される。分解水抜取口３８の直下には、分解水抜取口３８を介して抜き取られた分解水を一時的に貯留するための分解水集水桶４０が設けられており、分解水集水桶４０に貯留された分解水は、管路４０ａを介して適宜排水される。分解水抜取口３８を設けたことにより、母材の含水率を最適に保持し、効率的な分解処理を行うことが可能になる。
【００２０】
また、分解処理槽２２の底部には、分解処理槽２２内の母材の定期的な交換時に母材を機械的に抜き取るための母材抜取装置４２が設けられている。母材抜取装置４２は、図５に示されるように、分解処理槽２２の母材抜取口に隣接して配置されたスクリューコンベア４２ａと、スクリューコンベア４２ａを回転駆動させるためのモータ４２ｂと、スクリューコンベア４２ａと連通している送風管４２ｃと、送風管４２ｃに送風する送風機４２ｄとを有している。そして、母材が母材抜取口を介してスクリューコンベア４２ａに送られ、次いで送風管４２ｃに移送されて、母材乾燥機６６に送出されるようになっている。
【００２１】
なお、図２において、参照符号４４、４６は、分解処理槽２２内の温度を検出するための槽内温度センサ、分解処理槽２２内の母材の温度を検出するため母材温度センサをそれぞれ示している。
【００２２】
分解処理装置２０は、以下のように作動する。まず、分解処理槽２２内に母材と発酵菌を入れておく。母材は、例えば、伐採後２年程度以上経過した針葉樹をおが屑状に加工したもの、或いはおが屑とチップ状に加工したものに、５〜１０重量％のヤシガラ活性炭を混入したもの等が用いられる。次いで、分解処理槽２２内に原料投入口３４を介して被処理食品廃棄物を投入し、回転軸２４を回転させる。その際、被処理食品廃棄物の種類や状態等に応じて、可変攪拌羽根２６の可変部２６ｂの反りを所望のように調整しておく。また、回転と同時に、温風供給ダクト３０を介して分解処理槽２２内に新鮮な温風を供給する。被処理食品廃棄物が発酵・分解し始めると、分解処理槽２２内の空気が二酸化炭素に変化し酸素濃度が減少して被処理食品廃棄物の発酵・分解速度が遅れるとともに、被処理食品廃棄物の発酵・分解時に生ずる水分により母材の含水率が上昇するが、新鮮な温風を供給することにより、良好な発酵・分解速度を維持し、かつ、母材の含水率を最適に保持することができる。さらに、分解処理槽２２内の発酵温度を最適な状態（３８°Ｃ〜４５°Ｃ）に維持するとともに、新たな被処理食品廃棄物の投入による母材の温度の低下を防止するため、温水加温装置３４を作動させる。このようにして、分解処理装置２０を作動させる。
【００２３】
なお、被処理食品廃棄物が発酵・分解すると、二酸化炭素と水分が発生するが、分解水抜取口３８を介して水分を適宜抜き取ることにより、母材の含水率を最適状態に保持し、効率的な発酵・分解処理を遂行することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態に係る食品廃棄物処理システム１０は又、排気ダクト３６を介して分解処理槽２２に接続された第１熱交換機５０と、ダクト５１を介して第１熱交換機５０に接続された第１除湿・脱臭機５２と、第２除湿・脱臭機５４と、ダクト５３を介して第１除湿・脱臭機５２及び第２除湿・脱臭機５４に接続された第２熱交換機５６と、ダクト５７を介して第１熱交換機５０に接続された加熱機５８と、第１熱交換機５０と第２熱交換機５６とを接続するダクト５９と、ダクト５３と第１除湿・脱臭機５２又は第２除湿・脱臭機５４との接続を切り替える風圧送風切替え機構５５とを備えている。第１熱交換機５０、第１除湿・脱臭機５２、第２除湿・脱臭機５４、第２熱交換機５６、加熱機５８、これらを接続するダクト５１、５３、５７、５９及び風圧送風切替え機構５５は、本発明の第２の特徴をなす、空調系統を構成している。
【００２５】
第１熱交換機５０は、排気ダクト３６を介して供給された空気／二酸化炭素を加温するための温風コイル機である。第１熱交換機５０では、分解処理で発生した分解処理槽２２内の二酸化炭素と水蒸気（約３５°Ｃ〜約４５°Ｃ、湿度１００％）を含んだ空気が加温される。第１熱交換機５０では又、後述する過程でほぼ完全に除湿された空気が加温（約５°Ｃ）される。第１除湿・脱臭機５２は、水槽タンク５２ａと、水槽タンク内に配置された冷却コイル機５２ｂと、シャワーリング５２ｃと、シャワーリング５２ｃまで吸引するポンプ５２ｄとを有している。第１除湿・脱臭機５２では、ダクト５１を介して供給された空気が冷却水で冷却されるとともに、空気中の臭気が水に溶解される。第２除湿・脱臭機５４は、消臭液タンク５４ａと、シャワーリング５４ｂと、シャワーリング５４ｂまで吸引するポンプ５４ｃとを有している。第２除湿・脱臭機５４では、第１除湿・脱臭機５２で除湿・脱臭されて第２熱交換機５６に供給される空気のうち、風圧送風切替え機構５５の送風機の容量を超えた空気が送られ、消臭液によって消臭され、その後、排気される。第２熱交換機５６は、除湿・脱臭されたガスを更に冷却してほぼ完全に除湿する冷却コイル機である。第２熱交換機５６では、除湿・脱臭された空気を冷却することにより、更なる除湿が行われる。加熱機５８は、温水加熱コイル機５８ａと冷媒加熱コイル機５８ｂの２つの部分から成り立っている。冷媒加熱コイル機５８ｂでは、冷凍機６０の冷却時に発生する温熱を利用して、新鮮な外気と第２熱交換機５９から戻される空気とを混合して加熱される。また、温水加熱コイル機５８ａでは、冷媒加熱コイル機５８ｂで加熱された空気が、分解処理槽２２内における安定温度になるように、更に加熱される。風圧送風切替え機構５５は、発酵分解時に発生する水分を含んだ二酸化炭素を、風圧ダンパーにより、第２熱交換機５６又は第２除湿・脱臭機５４のいずれかに送出する装置である。このようにして得られた除湿された新鮮な空気が、分解処理槽２２内に供給されるようになっている。
【００２６】
なお、図１において、参照符号６０、６２、６４、６６、６８、７０は、冷凍機、温水加熱機、送風機、母材乾燥機、温風空気供給ダクト、送風切替機をそれぞれ示している。
【００２７】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００２８】
例えば、前記実施の形態においては、食品廃棄物処理システムに関連して説明されているが、本システムを水産廃棄物処理システムとしても同様に利用することができる。なお、水産廃棄物には貝殻等の破砕が必要な異物が混入しているため、例えば、本出願人の出願に係る特願２００３−２８９５０５号に記載されているような異物除去装置を使用することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に係る食品廃棄物処理システムを示した概略全体図である。
【図２】図１の食品廃棄物処理システムの分解処理装置を概略的に示した拡大断面図である。
【図３】図２の分解処理装置の攪拌羽根を示した拡大図である。
【図４】図４（ａ）は、図３の部分４ａの拡大図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の線４ｂ−４ｂに沿って見た図、図４（ｃ）は、図４（ａ）の線４ｃ−４ｃに沿って見た図、図４（ｄ）は、図４（ｂ）の部分４ｄの拡大図、図４（ｅ）は、図４（ｃ）に示した攪拌羽根の拡大断面図である。
【図５】図２に示した分解処理装置に配置される母材抜取装置を概略的に示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  食品廃棄物処理システム
２０  分解処理装置
２２  分解処理槽
２４  回転軸
２６  可変攪拌羽根
２８  固定攪拌羽根
３０  温風供給ダクト
３２  温水加熱装置
３４  原料投入口
３６  排気ダクト
３８  分解水抜取口
４２  母材抜取装置
４４、４６  温度センサ
５０  第１熱交換機
５２  第１除湿・脱臭機
５４  第２除湿・脱臭機
５６  第２熱交換機
５８  加熱機
６０  冷凍機
６２  温水加熱機
６４  送風機
【図１】
2006021064.tif 000003
【図２】
2006021064.tif 000004
【図３】
2006021064.tif 000005
【図４】
2006021064.tif 000006
【図５】
2006021064.tif 000007