(57)【要約】【課題】微生物分解臭および焦げ臭の発生を抑えることができるとともに、処理槽の内容物が飛散するのを防止することができる生ごみ処理装置を提供する。【解決手段】吸湿性を有する分散材１が充填されて生ごみを乾燥処理する処理槽２と、処理槽２内の分散材１を乾燥させる加熱手段３と、処理槽２内へ外気を導入する給気経路４１と、処理槽２内の湿気を含む空気を外部に排出する排気経路４２および排気ファン４３と、処理槽２の投入口に設けた蓋部５１と、処理槽２内の分散材１と生ごみとを攪拌混合する攪拌手段７と、蓋部５１の内面側に処理槽２内の空気を攪拌する攪拌ファン５２とを備える。生ごみと分散材１の混合物の温度を上記加熱手段７と排気ファン４３と攪拌ファン５２とで７０℃以下で且つ含水率を２０％以下に保持するととともに、蓋部５１の開閉時に攪拌ファン５２を停止するように制御する制御部８を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸湿性を有する粒状又はチップ状の分散材が充填されるとともに投入される生ごみを乾燥処理する処理槽と、処理槽内の分散材を乾燥させるための加熱手段と、処理槽内へ外気を導入するための給気経路と、処理槽内の湿気を含む空気を外部に排出するための排気経路および排気ファンと、処理槽の投入口に設けた開閉自在な蓋部と、処理槽内の分散材と生ごみとを攪拌して混合させる攪拌手段と、蓋部の内面側に設けられて処理槽内の空気を攪拌する攪拌ファンとを備え、前記生ごみと分散材の混合物の温度を上記加熱手段と排気ファンと攪拌ファンとで７０℃以下で且つ含水率を２０％以下に保持するととともに、蓋部の開閉時に攪拌ファンを停止するように制御する制御部を設けて成ることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項２】
吸湿性を有する粒状又はチップ状の分散材が充填されるとともに投入される生ごみを乾燥処理する処理槽と、処理槽内の分散材を乾燥させるための加熱手段と、処理槽内へ外気を導入するための給気経路と、処理槽内の湿気を含む空気を外部に排出するための排気経路および排気ファンと、処理槽の投入口に設けた開閉自在な蓋部と、処理槽内の分散材と生ごみとを攪拌して混合させる攪拌手段と、蓋部の内面側に設けられて処理槽内の空気を攪拌する攪拌ファンとを備え、前記生ごみと分散材の混合物の温度を上記加熱手段と排気ファンと攪拌ファンとで７０℃以下で且つ含水率を２０％以下に保持するととともに、攪拌手段による攪拌時に攪拌ファンを停止するように制御する制御部を設けて成ることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項３】
攪拌手段による攪拌時に排気ファンを停止又は排気ファンの風量を低下させるように制御する制御部を設けて成ることを特徴とする請求項１又は２記載の生ごみ処理装置。
【請求項４】
分散材の乾燥比重が０．５以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に厨芥として一般家庭や事業所から廃棄される生ごみを乾燥処理するための生ごみ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題への関心の高まりや、ごみの最終処分場問題の発生等により、特に都市部の一般家庭や事業所において、排出された生ごみを環境に優しく処理するための生ごみ処理装置が普及しつつある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
生ごみ処理装置の方式としては、大別して微生物分解方式と高温乾燥処理方式とがある。
【０００４】
微生物分解方式は、処理槽内にバイオチップと称される微生物を担持させた木質の処理基材を充填しておき、投入口から処理槽内に投入された生ごみを前記処理基材に生息する微生物の働きで分解処理するものである。この微生物分解方式では、処理槽内の処理基材と生ごみとを間欠的に攪拌して混合し、処理槽内へ外気を導入させ、処理基材の含水率を３０〜６０％に維持するとともに、処理槽に設けたヒーター等によって２０〜６０℃の温度領域で保温することで、処理基材に生息する微生物の活性を高めて好気的に生ごみを生分解して減容化を行っている。この微生物分解方式においては、生ごみを生分解させることで高減量化を図ることができるものの、アンモニアなどの微生物分解臭を高濃度に生成してしまうものであった。
【０００５】
また、高温乾燥方式は、加熱手段によって処理槽内の生ごみを１００℃以上の高温で加熱乾燥処理を行い、生ごみの含水率を短時間で８０％程から１０％以下に低減することで減容化を行っている。この高温乾燥方式においては、高温処理を行うと生ごみに含まれる過酸化脂質や蛋白質が高温変性して、アルデヒド類に代表される焦げ臭が発生してしまうものであった。
【０００６】
そこで、微生物分解臭および焦げ臭の発生を抑えることができる生ごみ処理装置が望まれるものであった。更に具体的には、吸湿性を有する粒状又はチップ状をした分散材を処理槽内に充填し、ヒーターによる加熱と排気ファン及び処理槽内に設けて処理槽内の空気を攪拌する攪拌ファンによって、処理槽内の生ごみの温度を焦げ臭が発生しない７０℃以下で且つ、生ごみの含水率を微生物の活性が抑えられる２０％以下に保持するとともに、処理槽内の空気を攪拌して生ごみの水分を蒸発させて乾燥効率を向上させるように制御することが考えられる。図７に、微生物分解方式Ｂと、高温乾燥方式Ｋと、前述の新たに考えられた方式（即ち本発明における方式）Ｓの処理条件（温度，含水率）を示す。
【０００７】
この場合、ごみ投入のために処理槽の投入口を開口した際に処理槽内の攪拌される空気によって分散材が舞い上がって投入口から外部へ飛散したりしてしまうものであった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−２５１１４６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、微生物分解臭および焦げ臭の発生を抑えることができるとともに、処理槽の内容物が飛散するのを防止することができる生ごみ処理装置を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の生ごみ処理装置にあっては、吸湿性を有する粒状又はチップ状の分散材１が充填されるとともに投入される生ごみを乾燥処理する処理槽２と、処理槽２内の分散材１を乾燥させるための加熱手段３と、処理槽２内へ外気を導入するための給気経路４１と、処理槽２内の湿気を含む空気を外部に排出するための排気経路４２および排気ファン４３と、処理槽２の投入口に設けた開閉自在な蓋部５１と、処理槽２内の分散材１と生ごみとを攪拌して混合させる攪拌手段７と、蓋部５１の内面側に設けられて処理槽２内の空気を攪拌する攪拌ファン５２とを備え、前記生ごみと分散材１の混合物の温度を上記加熱手段７と排気ファン４３と攪拌ファン５２とで７０℃以下で且つ含水率を２０％以下に保持するととともに、蓋部５１の開閉時に攪拌ファン５２を停止するように制御する制御部８を設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、処理槽２の蓋部５１を開閉した際に処理槽２内の生ごみや分散材１等の内容物が舞い上がって処理槽２の投入口を介して外部に分散材１や生ごみが飛散するのを抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の生ごみ処理装置にあっては、吸湿性を有する粒状又はチップ状の分散材１が充填されるとともに投入される生ごみを乾燥処理する処理槽２と、処理槽２内の分散材１を乾燥させるための加熱手段３と、処理槽２内へ外気を導入するための給気経路４１と、処理槽２内の湿気を含む空気を外部に排出するための排気経路４２および排気ファン４３と、処理槽２の投入口に設けた開閉自在な蓋部５１と、処理槽２内の分散材１と生ごみとを攪拌して混合する攪拌手段７と、蓋部５１の内面側に設けられて処理槽２内の空気を攪拌する攪拌ファン５２とを備え、前記生ごみと分散材１の混合物の温度を上記加熱手段３と排気ファン４３と攪拌ファン５２とで７０℃以下で且つ含水率を２０％以下に保持するととともに、攪拌手段７による攪拌時に攪拌ファン５２を停止するように制御する制御部８を設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、攪拌手段７による攪拌時に処理槽２内の生ごみや分散材１等の内容物が舞い上がって排気経路４２が閉塞されて乾燥能力が低下するのを防止することができる。
【００１２】
また、攪拌手段７による攪拌時に排気ファン４３を停止又は排気ファン４３の風量を低下させるように制御する制御部８を設けることが好ましい。このような構成とすることで、攪拌手段７による攪拌時に処理槽２内の生ごみや分散材１等の内容物が舞い上がって排気経路４２が閉塞されるのをより一層防止することができる。
【００１３】
また、分散材の乾燥比重が０．５以上であることが好ましい。このような構成とすることで、分散材１が攪拌ファン５２又は排気ファン４３によって舞い上げられ難くすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１に生ごみ処理装置の概略全体構成図を示す。
【００１５】
生ごみ処理装置の本体は、上方が開口した略箱状の外郭ケーシングで、処理槽２をはじめとする機器が内部に収納される。
【００１６】
処理槽２は、内部に生ごみが投入されてこれを乾燥処理するもので、天上部に生ごみの投入口が形成されるとともに、この投入口に蓋部５１が上方に開閉自在となるように設けられる。この処理槽２には、吸湿性を有する分散材１が充填してある。この分散材１は、生ごみが投入された際に生ごみの水分を吸湿して急激に生ごみの含水率を低下させるもので、後で詳述する。
【００１７】
また、処理槽２には、その内側壁の上部の対向する壁面に通気開口が形成してあり、これらはそれぞれ後述する給気経路４１と排気経路４２に接続される。
【００１８】
給気経路４１と排気経路４２は、本体内部に設けられるもので、図１に示すように、本体に形成されて本体内外を連通する導入口および排気口にそれぞれ一端が接続されるとともに、他端が上述した処理槽２の通気開口に接続される。排気経路４２には、途中の上流側（即ち通気開口の近傍）に排気ファン４３が配設されるとともに、通気開口に排気フィルター４４が交換自在に設けてある。これにより、排気ファン４３を駆動することで本体外の外気を導入口および給気経路４１を介して処理槽２内に導入するとともに、処理槽２内の空気を排気経路４２および排気口を介して本体外に排出することができる。また、排気経路４２に白金触媒とヒーター等からなる脱臭器４５を設けてあり、排気を脱臭するものである。なお、脱臭器４５としては、オゾン発生器とオゾン触媒からなる脱臭器や、活性炭などの吸着剤からなる脱臭器であっても構わない。
【００１９】
また処理槽２には、攪拌手段７が設けてある。攪拌手段７は、処理槽２外（本実施形態では処理槽２の下部）に設けた攪拌モーター７１によって駆動され、攪拌モーター７１の出力軸に連結される攪拌軸と、攪拌軸から突設される複数の攪拌羽根からなる。攪拌モーター７１を駆動して攪拌手段７の攪拌軸、攪拌羽根を回転させることで、処理槽２内の分散材１および生ごみを攪拌することができる。
【００２０】
また処理槽２には、外側面に沿って加熱手段３としての面ヒーター３ａが設けてあり、さらに、面ヒーター３ａと処理槽２との間にサーミスタからなる温度センサー９１を設けてある。後述する制御部８によって、温度センサー９１にてセンシングされた温度より面ヒーター３ａによる加熱を調節するものである。
【００２１】
また、面ヒーター３ａが設けられていない部位で、且つ、分散材１および生ごみと接する位置にヒーターとサーミスタからなる含水率センサー９２を設けている、この含水率センサー９２は、所定の電圧を所定の時間印加することで、含水率センサー９２内のヒーターによる昇温値をサーミスタで検知し、予め求めていた昇温値と含水率との関係式より、分散材（と生ごみの混合物）の含水率を算出するものである。なお、本実施形態では、温度センサー９１のサーミスタと、含水率センサー９２のサーミスタとは同一のサーミスタを用いて兼用している。またなお、上記のサーミスタの取り付け位置は、処理槽２の側面、又は面ヒーター３ａが設けられていない底面であってもよい。
【００２２】
処理槽２の蓋部５１には、下面（即ち投入口を閉塞した時の処理槽２内側）に攪拌ファン５２が設けてある。この攪拌ファン５２を駆動することで、処理槽２内の空気を攪拌することができ、処理槽２内の分散材１および生ごみから蒸発する水分が局部的に偏るのを防止して乾燥効率を高めることができる。なお、攪拌ファン５２としてはプロペラファンを用いることが好ましく、この場合、圧損を軽減する為に蓋部５１の下面との間に一定以上の空隙が形成されるように下方内部に突出するのが好ましい。
【００２３】
処理槽２の内部１に充填する分散材１は、攪拌ファン５２や排気ファン４３の駆動によって舞い上がり難いようにその比重が０．５以上であることが好ましく、セラミックボール、あるいは高分子担体、あるいはセルロース等の成型担体等を用いることが好ましい。この分散材１は、処理槽２内に投入された生ごみが攪拌・混合されると生ごみの水分を急速に吸収するため、生ごみの含水率が急激にに低下する。具体的には、生ごみの含水率は８０％程度であるが、分散材１が充填された処理槽２に投入されて攪拌・混合して平均化されるとこの混合物の含水率は２０％以下となり、立ち上がり時の含水率を低く抑えることができる。微生物は、一般的には含水率が３０％以下の環境下では活性が著しく低下するので、このように立ち上がりの含水率を低く抑えることで生ごみに含まれる微生物の活動を抑えることができ、微生物による生ごみの分解およびこれに伴う微生物分解臭の発生を抑えることができる。そして、その後は加熱手段と排気ファン、攪拌ファンとで含水率を更に低下させて（図６参照）、生ごみを減容させる。
【００２４】
以下、第１の実施例および第２の実施例について説明する。
［第１の実施例］
生ごみ処理装置には上述した構成に加えて、蓋開閉検知センサー９３および、生ごみ処理装置の加熱手段３をはじめとする上述した機器を制御する制御部８が設けてある。
【００２５】
蓋開閉検知センサー９３は、蓋部５１の開閉を検知するもので、処理槽２に設けてある。
【００２６】
制御部８は、図２に示すように、含水率センサー９２、温度センサー９１、蓋開閉検知センサー９３、面ヒーター３ａ、排気ファン４３、攪拌モーター７１、攪拌ファン５２と接続され、含水率センサー９２による含水率、温度センサー９１による温度、蓋開閉検知センサー９３による蓋の開閉をセンシングし、面ヒーター３ａによる加熱温度の調整、排気ファン４３による排気の調整、攪拌モーター７１による連続的あるいは間欠的な攪拌を制御する。
【００２７】
本実施例における制御部８によるフローについて説明する。
【００２８】
処理槽２内に投入された生ごみは、攪拌手段７による攪拌が行われて分散材１と混合され、生ごみから分散材１に吸収された水分が面ヒーター３ａによって加熱されて処理槽２内の空気中へと蒸発し、処理槽２内の空気の湿度が偏らないように攪拌ファン５２にて攪拌し、高湿度となった処理槽２内の空気を排気ファン４３により排気経路４２を介して外部に排出するとともに、給気経路４１を介して外部の空気を処理槽２内に導入するのである。そして、基本的には、攪拌手段７による攪拌は間欠的に行われるとともに、排気ファン４３と攪拌ファン５２は定常的に駆動される。
【００２９】
そして制御部８は、図３に示すように、まず処理槽２内の生ごみと分散材１の混合物の温度を含水率センサー９２にてセンシングする。そして、センシングした含水率の値に応じて乾燥処理の制御モードを決定して、前記制御モードに基づいて面ヒーター３ａによる加熱温度（分散材１と生ごみの混合物の温度と面ヒーター３ａ表面の温度）、攪拌手段７による攪拌頻度、排気ファン４３の風量を制御する。
【００３０】
例えば、含水率が一定以上の場合には、「強モード」として面ヒーター３ａによる加熱温度を高く、攪拌手段７による攪拌頻度を多く、排気ファン４３の風量を多くするように制御する。また、含水率が一定以下の場合には、「弱モード」として面ヒーター３ａによる加熱温度を低く、攪拌手段７による攪拌頻度を少なく、排気ファン４３の風量を少なくするように制御する。また、制御モードをこのような２段階ではなく、更に細分化してもよい。
【００３１】
制御モードが決定されると、分散材１と生ごみの混合物や面ヒーター３ａ表面の温度をセンシングしながら、それぞれの温度が制御モードにて設定されている所定の温度領域内となるように、面ヒーター３ａをＯＮ／ＯＦＦ制御することで温度制御が開始されるとともに、タイマー（フロー中のタイマー１）が計時を開始する。タイマーは、制御部８と別体あるいは一体的に設けてもよい。そして、前記タイマー（フロー中のタイマー１）がタイムアップとなると、排気ファン４３が停止して攪拌モーター７１が駆動を開始するとともに、タイマー（フロー中のタイマー２）が計時を開始する。そして、一定時間攪拌手段７による攪拌が行われて前記タイマー（フロー中のタイマー２）がタイムアップとなると、攪拌モーター７１が停止するとともに排気ファン４３が駆動し、再び含水率のセンシングが行われる。
【００３２】
そしてこの間、上記フローとは関係なく攪拌ファン５２は駆動しているが、この攪拌ファン５２は、蓋部５１が開かれた時にのみ停止する。図４に攪拌ファン５２のフローを示す。
【００３３】
蓋開閉検知センサー９３にて蓋部５１が開であることを検知すると、制御部８にて攪拌ファン５２を停止し、蓋部５１が閉められて閉であることを検知すると、制御部８にて攪拌ファン５２を再び駆動するものである。
【００３４】
以上のような構成によれば、処理槽２内の生ごみの温度を焦げ臭が発生しない７０℃以下として且つ、生ごみの含水率を微生物の活性が抑えられる２０％以下に保持するように制御したことで、微生物分解臭および焦げ臭の発生を抑えることができるものである。
【００３５】
そしてこの時、蓋部５１の開閉時に攪拌ファン５２および排気ファン４３を停止するように制御することで、ごみ投入のために処理槽２の投入口を開口した際に分散材１や生ごみが舞い上がって投入口から外部へ飛散したり、あるいは舞い上がった分散材１や生ごみが排気経路４２を閉塞したりするのを防止することができる。なお、排気ファン４３は停止しなくても風量を小さくするようにしてもよい。
［第２の実施例］
本実施例では、上述した第１の実施例に加えて、図５に示すように、攪拌手段７にて攪拌する時に排気ファン４３のみならず攪拌ファン５２も停止し、攪拌手段７にて攪拌しない時には、図４に示すように、蓋部５１を開いた時に攪拌ファン５２を停止するとともに蓋部５１を閉じた時に攪拌ファン５２を駆動するものである。
【００３６】
このようにすることで、攪拌手段７による攪拌時に処理槽２内の生ごみや分散材等の内容物が処理槽２内で舞い上がって、排気経路４２が閉塞されて乾燥能力が低下するのを防止することができる。
【００３７】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、吸湿性を有する粒状又はチップ状の分散材が充填されるとともに投入される生ごみを乾燥処理する処理槽と、処理槽内の分散材を乾燥させるための加熱手段と、処理槽内へ外気を導入するための給気経路と、処理槽内の湿気を含む空気を外部に排出するための排気経路および排気ファンと、処理槽の投入口に設けた開閉自在な蓋部と、処理槽内の分散材と生ごみとを攪拌して混合する攪拌手段と、蓋部の内面側に設けられて処理槽内の空気を攪拌する攪拌ファンとを備え、前記生ごみと分散材の混合物の温度を上記加熱手段と排気ファンと攪拌ファンとで７０℃以下で且つ含水率を２０％以下に保持するととともに、蓋部の開閉時に攪拌ファンを停止するように制御する制御部を設けたので、処理槽の蓋部を開閉した際に処理槽内の生ごみや分散材等の内容物が舞い上がって処理槽の投入口を介して外部に分散材や生ごみが飛散するのを抑制することができる。
【００３８】
また請求項２記載の発明にあっては、吸湿性を有する粒状又はチップ状の分散材が充填されるとともに投入される生ごみを乾燥処理する処理槽と、処理槽内の分散材を乾燥させるための加熱手段と、処理槽内へ外気を導入するための給気経路と、処理槽内の湿気を含む空気を外部に排出するための排気経路および排気ファンと、処理槽の投入口に設けた開閉自在な蓋部と、処理槽内の分散材と生ごみとを攪拌して混合する攪拌手段と、蓋部の内面側に設けられて処理槽内の空気を攪拌する攪拌ファンとを備え、前記生ごみと分散材の混合物の温度を上記加熱手段と排気ファンと攪拌ファンとで７０℃以下で且つ含水率を２０％以下に保持するととともに、攪拌手段による攪拌時に攪拌ファンを停止するように制御する制御部を設けたので、攪拌手段による攪拌時に処理槽内の生ごみや分散材等の内容物が舞い上がって排気経路が閉塞されて乾燥能力が低下するのを防止することができる。
【００３９】
また請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、攪拌手段による攪拌時に排気ファンを停止又は排気ファンの風量を低下させるように制御する制御部を設けたので、攪拌手段による攪拌時に処理槽内の生ごみや分散材等の内容物が舞い上がって排気経路が閉塞されるのをより一層防止することができる。
【００４０】
また請求項４記載の発明にあっては、上記請求項１乃至３記載の発明の効果に加えて、分散材の乾燥比重が０．５以上であるので、分散材が攪拌ファン又は排気ファンによって舞い上げられ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ごみ処理装置の一実施形態の構成図である。
【図２】同上の制御部および制御部が制御する機器の構成図である。
【図３】第１の実施例における制御部による制御フローを示す図である。
【図４】同上において攪拌ファンの制御フローを示す図である。
【図５】第２の実施例における制御部による制御フローを示す図である。
【図６】生ごみを処理槽内に投入した場合の含水率の時間変化を表したグラフである。
【図７】従来の処理方式および本願の処理方式の処理条件を示す図である。
【符号の説明】
１  分散材
２  処理槽
３  加熱手段
４１  給気経路
４２  排気経路
４３  排気ファン
５  投入口
５１  蓋部
６  攪拌手段
７  攪拌ファン
８  制御部
【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】
2004202330.tif 000008
【図７】
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