(57)【要約】【課題】  くっつきやすい性質を有する生ごみの場合でも塊にならないで確実に微生物処理ができるようにし、また、いやな臭気が発生しないような生ごみ処理機を提供する。【解決手段】  円筒型のドラム３内に生ごみと微生物を投入した後、ドラム３内の温度を加熱手段５で６５℃程度に保持しながらドラム３を縦回転させ、この際、給・排気手段６、７によりドラム３内に給・排気する。また、ドラム３の内壁にドラム軸方向と平行に複数の破砕刃１４を取り付ける一方、固定中空軸２と一体の給気管８と排気管９の間に、下方に張出す張出しアーム２０を固着し、ドラム３の回転によって張出しアーム２０と破砕刃１４との間に所定のクリアランスが得られるようにし、その間に存在する生ごみが細かく破砕されるようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみと微生物が投入される円筒型のドラムと、このドラムを固定軸周りに回転駆動する駆動手段と、前記ドラムを加熱する加熱手段と、ドラム内に空気を供給・排気する給・排気手段を備えた生ごみ処理機であって、前記固定軸は、ドラムの縦軸方向の中央部をドラム内から外部に向けて半径方向に貫いて固定されており、また、ドラム内壁の所定箇所には、ドラムの縦軸方向と平行な破砕刃が一本あるいは複数本取り付けられてドラム内に突出するとともに、前記固定軸には、ドラムの回転の途中で、前記破砕刃が近接して該破砕刃との間で処理物を破砕するための張出しアームが連結されることを特徴とする生ごみ処理機。
【請求項２】
前記ドラムの縦軸方向の一端側端面には、生ごみを投入する投入口が設けられるとともに、他端側端面の内壁の中間部には、内部空間の一部を二箇所に仕切る仕切り壁が突設され、また、この仕切り壁近傍のドラム側面には、仕切り壁で仕切られる一方側の空間部の処理物を取り出すための取出し口が設けられ、さらに、前記仕切り壁の突出端と前記張出しアームとの間においても、前記ドラムの回転中にお互いに近接して処理物を破砕する破砕機能を持たされることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の生ごみ処理機を使用して生ごみを処理する方法であって、前記加熱手段によってドラム内の温度を５０〜８０℃の温度に加熱して処理することを特徴とする生ごみの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみを分解したり、堆肥にしたりするような生ごみ処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生ごみを処理容器に入れて回転攪拌しながら微生物で分解処理するような装置において、水分を含む生ごみが団子状に固まって分解しにくい部分ができるのを防止する技術として、例えば生ごみを収容する円筒型ドラムを、ドラムの中心軸周りに円周方向に沿って回転させることで攪拌しながら処理する方法が一般的であるが、その他に、生ごみを収容するドラム容器内で回転するスクリュー羽根やドラムの内面に針状の突起を多数設けるような技術（例えば、特許文献１参照。）や、生ごみを一対の回転軸のくし歯状の破砕棒で破砕するような技術（例えば、特許文献２参照。）や、くし歯状の一組の円形状のカッターをお互いに反対方向に回転させて破砕するような技術（例えば、特許文献３参照。）等が知られている。
【特許文献１】特開２０００−１８９９３０号公報
【特許文献２】特開平７−７５７６９号参照
【特許文献３】特開平１１−２２１５４７号公報
【０００３】
一方、本出願人は、微生物処理が終えた際にも、必要に応じてすべての微生物を排出せずに一部を残して有効利用が図られるようにし、また、生ごみが団子状になりにくくなるような生ごみ処理機として、横幅より縦幅の方が長い縦長ドラムを使用し、長手方向の一端側端面に生ごみを投入する投入口を設けるとともに、他方側端面の内部に内部空間の一部を仕切る仕切り壁を設け、各仕切り空間部に対応して生ごみの排出口を二箇所設けるような技術を提案している。（例えば、特許文献４参照。）
【特許文献４】実用新案登録第３１１８３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来一般のドラムを中心軸周りに円周方向に沿って回転させ攪拌する方法では、生ごみがドラムの下部付近で円周方向に沿って振り子のように揺動するだけで、団子状に固まるのを防止することができず、また、特許文献１のように、スクリュー羽根やドラムの内面に針状の突起を多数設けたり、特許文献２、３のように、一対のくし歯状の破砕棒や、円形状のカッターで破砕するような技術では、装置構成が複雑で設備費に手間と費用がかかるという問題があった。また、特許文献４のような技術では、特に残飯等のくっつきやすい性質を有する生ごみが含まれる場合には、水分が無くなったときに固まるのを完全に防止することはできなかった。
そして、生ごみが固まった場合、塊の内部まで微生物によって処理することができなかった。
【０００５】
そこで本発明は、くっつきやすい性質を有する生ごみの場合でも確実に分散されて微生物処理ができるようにし、また、いやな臭気が発生しないような生ごみ処理機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、生ごみと微生物が投入される円筒型のドラムと、このドラムを固定軸周りに回転駆動する駆動手段と、前記ドラムを加熱する加熱手段と、ドラム内に空気を供給・排気する給・排気手段を備えた生ごみ処理機において、前記固定軸を、ドラムの縦軸方向（円筒形ドラムの円周面に対して直角の方向）の中央部をドラム内から外部に向けて半径方向に貫いて固定し、また、ドラム内壁の所定箇所には、ドラムの縦軸方向と平行な破砕刃を一本あるいは複数本取り付けてドラム内に突出させるとともに、前記固定軸には、ドラムの回転の途中で、前記破砕刃に近接して該破砕刃との間で処理物を破砕するための張出しアームを連結するようにした。
【０００７】
そして、このような円筒型のドラム内に生ごみと微生物を投入し、加熱手段で加熱することにより、微生物繁殖に適した温度の加温しつつ、水分を蒸発させ微生物処理する。
この際、ドラムの回転は、ドラムの縦軸が垂直面内で回転することになるため、ドラムの縦軸の上下方向が反転するたびに、確実に内部の処理物が上下に移動して攪拌されることになり、攪拌効果が高いが、それに加えて、破砕刃と張出しアームに挟まれる部分の処理物は確実に砕かれるため、生ごみが大きな塊になるような不具合が防止できる。
【０００８】
また、本発明では、前記ドラムの縦方向の一端側端面に、生ごみを投入する投入口を設けるとともに、他端側端面の内壁の中間部に、内部空間の一部を二箇所に仕切る仕切り壁を突設し、また、この仕切り壁の近傍のドラム側面に、仕切り壁で仕切られる一方側の空間部の処理物を取り出すための取出し口を設け、さらに、前記仕切り壁の突出端と前記張出しアームとの間においても、前記ドラムの回転中にお互いに近接して処理物を破砕する破砕機能を持たせるようにした。
【０００９】
そして、処理物の処理が完了して取出し口から取り出すときは、仕切り壁によって仕切られる一方側の空間に存在するものだけを取り出すようにし、一部をドラム内に残すようにすれば、微生物の有効利用が図れるが、この仕切り壁に、内部空間の一部を仕切る機能以外に処理物の破砕機能をも持たせて両方の機能を兼用させれば、装置の簡素化が図られ、しかも処理物の破砕効果を一層高めることができる。
【００１０】
また、本発明では、請求項１又は請求項２の生ごみ処理機を使用して生ごみを処理する際、前記加熱手段によってドラム内の温度を５０〜８０℃の温度に加熱して処理するようにした。
このようにドラム内の温度を５０〜８０℃の温度に加温して処理すれば、低温で処理することに較べて迅速に処理でき、また、この温度範囲は高温菌の増殖の面からも好都合である。
【発明の効果】
【００１１】
円筒型のドラムを回転させながら加熱して微生物処理する生ごみ処理機において、ドラムの縦軸を垂直面内で回転させることで、生ごみの攪拌効果が高まると同時に、固定軸に連結した張出しアームと破砕刃との破砕効果によって生ごみが固まるような不具合が抑制され、微生物による処理効果が向上する。
この際、ドラムの一端側の内面に仕切り壁を設け、処理した処理物を取り出す際に、一部がドラム内に残るようにすれば、微生物の有効利用が図られ、また、仕切り壁と張出しアームとの間でも処理物を破砕する機能を持たせるようにすることで、生ごみが固まるような不具合を一層抑制できる。
そして、ドラム内の温度を５０〜８０℃で処理すれば、高温菌により短時間で処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係る生ごみ処理機のドラム内の構造を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線を断面にした平面視図、図３は図２のＢ−Ｂ線方向から見た側面視図、図４は図３の状態からドラムが９０度回転した状態の説明図、図５は図４のＣ−Ｃ線方向から見た説明図、図６は破砕刃の説明図である。
【００１３】
本発明に係る生ごみ処理機は、くっつきやすい性質を有する生ごみの場合でも処理中に固まらせないで確実且つ効率的に微生物処理できるようにされ、また、処理中にいやな臭気が発生しないように配慮されており、例えば食堂や厨房等で毎日発生する残飯処理等に有効な装置として構成されている。
【００１４】
すなわち、本生ごみ処理機は、図１に示すように、左右一対の支持柱１に固定される中空状の固定中空軸２と、この中空軸２に回転軸１０を介して回転自在に支持される円筒型のドラム３と、このドラム３を回転駆動する駆動手段の一部としての駆動モータ４と、ドラム３を加熱するための加熱手段５と、ドラム３内に空気を供給するための給気手段６と、ドラム３内の空気を排気するための排気手段７を備えており、前記中空軸２は、ドラムの縦軸方向の中央部をドラム３内から外部に貫くように半径方向に延出して固定されている。このためドラム３は、縦軸が垂直面内で回転するようにされている。
【００１５】
前記給気手段６は、前記一方側の固定中空軸２の中空内を貫く給気管８と、この給気管８を通してドラム３内に空気を送給する不図示の送気駆動源を備えており、また、前記排気手段７は、他方側の固定中空軸２の中空内を貫く排気管９を備えており、いずれもドラム３内への延出端が上方に向けて折り曲げられて上端が開口部とされるとともに、この開口部の上部が円錐形のカバーで覆われている。そして、この円錐形のカバーは、上方から固まりが落下して衝突した際、これを破砕できるようにされている。
【００１６】
前記ドラム３は、前記固定中空軸２に対して回転自在な回転軸１０に固定されており、ドラム軸方向の一端側端面（図１の上方）に、生ごみ等を投入するための投入口１１を備えるとともに、他端側端面の内面側に所定の高さで回転軸と平行に直径を横断する仕切り壁１２を備えている。そして、この仕切り壁１２によって、内部空間の一部が二つの領域に仕切られており、この仕切り壁１２によって仕切られた領域の片方側のドラム側面には、内部の処理物等を排出する排出口１３が設けられている。
【００１７】
また、ドラム３の内面には、図２、図３にも示すように、ドラム軸と平行に延出する複数の破砕刃１４（本実施例では６本）が設けられ、所定の突出量でドラム３内に突出している。そしてこの破砕刃１４は、図６にも示すように、内部突出側がノコギリ刃状にされている。
【００１８】
また、ドラム３の外面には、加熱手段５の一部としてのヒータ線（不図示）が巻き付けられており、このヒータ線には、電力供給機構１５を通して電気を供給できるようにされている。
【００１９】
前記駆動手段は、駆動モータ４の出力軸に取り付けられる駆動ギヤ１６と、前記一方側の回転軸１０に取り付けられる被動ギヤ１７と、各ギヤ１６、１７間に巻き付けられるチェーン１８を備えており、駆動モータ４の出力をドラム３に伝達できるようにされている。
【００２０】
前記給気管８と排気管９の間には、下方に向けて略Ｕ字状に張出す張出しアーム２０が固定されている。そして、この張出しアーム２０の下方への張出し量は、図４、図５に示すように、ドラム３が横向きに回転して破砕刃１４に一番接近した状態で、破砕刃１４との間に所定のクリアランス（実施例では２〜５ｃｍ程度）が得られる程度とし、また、図１に示すドラム３の縦向き姿勢においては、仕切り壁１２の上面との間に所定のクリアンス（実施例では２〜５ｃｍ程度）が得られるような程度にしている。すなわち、ドラム３が回転中、図４、図５に示すような横向き姿勢になると、張出しアーム２０と破砕刃１４の間に存在する生ごみが細かく破砕され、図１に示すように、仕切り壁１２が下方の縦向き姿勢になると、張出しアーム２０と仕切り壁１２の間に存在する生ごみが細かく破砕されるようにされている。
なお、この実施例におけるドラム３の直径は４５０ｍｍ程度であり、ドラム３の縦軸方向の長さは５００ｍｍ程度である。
【００２１】
以上のような生ごみ処理装置の作用等について説明する。
ドラム３の投入口１１から生ごみと微生物を保持する媒体が投入され、加熱手段５によりドラム３内の温度が微生物の増殖に適した温度に加温される。この温度は、高温菌の活動の点から、５０〜８０℃の温度である。また、給気管８からドラム３内に空気が供給されることにより、ドラム３内の空気が排気管９から押し出され、ドラム３内の空気は微生物の育成に適した状態に保持される。
【００２２】
そして、駆動モータ４によりドラム３を回転させれば、生ごみや微生物を保持する媒体は、ドラム３の回転に連れて攪拌されるが、この際、ドラム３の縦軸は垂直面内で回転するため、ドラムの縦軸が上下方向になると、必ず、生ごみ等は上方から下方に向けて落下移動することになり、攪拌効果が高い。
また、それに加えて、生ごみ等が例えば残飯のようにくっつきやすい性質を有する場合でも、ドラム３の回転中に、張出しアーム２０と破砕刃１４、及び張出しアーム２０と仕切り壁１２との間で細かく破砕することができ、微生物が塊の内部に侵入できないという不具合がなく、効果的に処理できる。
【００２３】
続いて、微生物処理が完了すると、排出口１３が下向きになった状態でドラム３の回転が停止し、排出口１３が開かれて処理物が排出されるが、この際、仕切り壁１２の作用によって一部の処理物だけが排出され、残り一部の処理物は仕切り壁１２に邪魔されてドラム３内に残置した状態となる。このため、次回の生ごみを新たに投入した場合でも、ドラム３内には一部の微生物が残っており、同時に新たに追加する微生物の量を節約できる。
【実施例１】
【００２４】
９０リットル収容できるドラム３内に高温菌を保持する媒体９ｋｇを投入し、ドラム３内温度を６５℃に加温した後、弁当や寿司に使用された残飯や魚肉や鶏肉や野菜屑等の生ごみを７．５ｋｇ投入した。その後、ドラム３を３回転／分で回転させて微生物処理した。処理中、生ごみの分散も良好で、付着、ネリ現象は全く見られなかった。そして６時間後に新たな生ごみを７．５ｋｇ追加し、更に６時間後に新たな生ごみを７．５ｋｇ追加し、更に６時間後に新たな生ごみを７．５ｋｇ追加した。この結果、合計１日の生ごみの投入量は３０ｋｇであったが、２４時間後の最終残留物は、媒体の９ｋｇを含めて２５ｋｇであった。このため、所定時間経過した時点で、排出口１３から一部の量を残して排出すれば、毎日連続して処理できることが判明した。また、処理中、径２〜５ｃｍの造粒塊は発生せず、嫌な臭いもなかった。
（比較例１）
【００２５】
実施例と同じ条件での実験において、ドラム３の内部に破砕刃１４や仕切り壁１２や張出しアーム２０のないドラムを使用して微生物処理した。この結果、時間とともに造粒塊が大きく成長して径５〜７ｃｍに達し、最終的に非常に硬い塊になって破砕が困難となり、１５時間経過した後も処理できなかった。また、処理中嫌な臭いが発生した。
【００２６】
以上のことから本発明の有効性が確認された。
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば破砕刃１４の数等は例示である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
くっつきやすい残飯などが混じった生ごみの場合でも固まりになるような不具合が防止され、常に小さいサイズで分散されるため、特に毎日一定量の残飯が発生する食堂や厨房等に設置しておけば、定常的に処理できて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る生ごみ処理機のドラム内の構造を示す正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線を断面にした平面視図
【図３】図２のＢ−Ｂ線方向から見た側面視図
【図４】図３の状態からドラムが９０度回転した状態の説明図
【図５】図４のＣ−Ｃ線方向から見た説明図
【図６】破砕刃の説明図
【符号の説明】
【００２９】
２…固定中空軸、３…ドラム、４…駆動モータ、５…加熱手段、６…給気手段、７…排気手段、１２…仕切り壁、１３…排出口、１４…破砕刃、２０…張出しアーム。
【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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