(57)【要約】【課題】竪型の円筒状とした処理槽内における菌床の体積、高さ、直径等を生ゴミ投入量と関連付けて定量的に決定することができ、消費電力並びに設置スペースを削減しつつ、生ゴミを効率良く分解して減容させ得る生ゴミ処理装置を提供する。【解決手段】有機物を分解する微生物を含む菌床１が収容され且つ生ゴミが投入される竪型円筒状の処理槽２内部に、上下方向ヘ延びる駆動軸３を中心として撹拌翼４を回転自在に配設し、生ゴミを分解して減容させるようにした生ゴミ処理装置において、  菌床１の体積を  ＶC＝Ｗ／μ×ＫC  但し、ＶC：菌床１の体積［ｌ］        Ｗ：一日当りの生ゴミ投入量［ｋｇ／日］        μ：生ゴミの密度［ｋｇ／ｌ］        ＫC：菌床係数（生ゴミの体積に対して経験的に決まる補正係数）という数式で算出される値に設定する。【選択図】図１
2005334691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を分解する微生物を含む菌床が収容され且つ生ゴミが投入される竪型円筒状の処理槽内部に、上下方向ヘ延びる駆動軸を中心として撹拌翼を回転自在に配設し、生ゴミを分解して減容させるようにした生ゴミ処理装置において、
菌床の体積を
ＶC＝Ｗ／μ×ＫC
但し、ＶC：菌床の体積［ｌ］
Ｗ：一日当りの生ゴミ投入量［ｋｇ／日］
μ：生ゴミの密度［ｋｇ／ｌ］
ＫC：菌床係数（生ゴミの体積に対して経験的に決まる補正係数）
という数式で算出される値に設定することを特徴とする生ゴミ処理装置。
【請求項２】
生ゴミの密度をμ≒０．５［ｋｇ／ｌ］とし、菌床係数をＫC≒６とし、菌床の体積をＶC≒１２・Ｗ［ｌ］とした請求項１記載の生ゴミ処理装置。
【請求項３】
算出される菌床の体積ＶCに基づき、菌床の高さがｈ≦１［ｍ］となるよう、菌床の直径を求め、処理槽の内径を設定するようにした請求項２記載の生ゴミ処理装置。
【請求項４】
底部枠体と上部枠体とを複数本の支柱で連結した架構の内側に処理槽を設置すると共に、前記架構の上部枠体の上に、撹拌翼の駆動軸の駆動装置と、処理槽内部で発生した悪臭物質を含む排ガスを無臭化して外部へ放出する脱臭装置とを設置した請求項１〜３いずれかに記載の生ゴミ処理装置。
【請求項５】
処理槽の上部に生ゴミの投入口を開閉可能に設けると共に、架構の側部に、生ゴミが入れられたバケットを上昇させて投入口から生ゴミを投入する自動投入装置を設置した請求項４記載の生ゴミ処理装置。
【請求項６】
処理槽の側面に、作業員が出入り可能な保守点検開口部を開閉可能に設けた請求項４又は５記載の生ゴミ処理装置。
【請求項７】
架構の平面形状を五角形以上の多角形状とした請求項４〜６いずれかに記載の生ゴミ処理装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般の家庭や学校、工場、レストラン、ホテル等から出る生ゴミを微生物の働きにより分解して消滅させるようにした生ゴミ処理装置に関するものであって、主として業務用に適した生ゴミ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の生ゴミ処理装置としては、有機物を分解する微生物（例えば、高温域で活性化するバチルス属土壌菌等）を含むおがくずや木のチップ、ピートモス、パームピート等からなる菌床が収容され且つ生ゴミが投入される処理槽内部に、撹拌翼を回転自在に配設し、生ゴミを分解して減容させるようにしたものが用いられている。
【０００３】
図７は従来における横型の生ゴミ処理装置の一例を示すものであって、横型の処理槽１０１の内部に、上部に生ゴミ投入口１０２が形成された処理室１０３を設け、該処理室１０３内に、一方の側壁面１０４から他方の側壁面１０５に回転軸１０６を略水平に掛け渡すよう回転可能に設け、該回転軸１０６の周囲に、処理室１０３の中央部から側壁面１０４，１０５側へ向けて生ゴミと菌床１００とを撹拌移動させる小径螺旋羽根１０７と、処理室１０３の側壁面１０４，１０５側から中央部へ向けて生ゴミと菌床１００とを撹拌移動させる大径螺旋羽根１０８とを取り付けてあり、前記小径螺旋羽根１０７と大径螺旋羽根１０８とを回転させることにより、生ゴミ投入口１０２から処理室１０３内に投入された生ゴミを菌床１００と一緒に混ぜ合わせつつ撹拌し、分解して減容させるようになっている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２０００−２３７７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図７に示されるような従来における横型の生ゴミ処理装置では、横方向ヘ延びる回転軸１０６に取り付けられた小径螺旋羽根１０７と大径螺旋羽根１０８とを回転させて生ゴミを菌床１００と一緒に混ぜ合わせつつ撹拌するようになっているため、駆動に大きな動力を必要として消費電力が大きくなるばかりでなく、大容量のモータが必要となり、更に、横型のために設置スペースを広く取らなければならなくなるといった不具合を有していた。
【０００５】
こうした不具合を解消するために、最近では、処理槽を竪型円筒状とした生ゴミ処理装置も提案されているが、処理槽内における菌床の体積、高さ、直径等を生ゴミ投入量と関連付けて定量的に決定する指標は確立されていないのが現状であった。
【０００６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、竪型の円筒状とした処理槽内における菌床の体積、高さ、直径等を生ゴミ投入量と関連付けて定量的に決定することができ、消費電力並びに設置スペースを削減しつつ、生ゴミを効率良く分解して減容させ得る生ゴミ処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有機物を分解する微生物を含む菌床が収容され且つ生ゴミが投入される竪型円筒状の処理槽内部に、上下方向ヘ延びる駆動軸を中心として撹拌翼を回転自在に配設し、生ゴミを分解して減容させるようにした生ゴミ処理装置において、
菌床の体積を
ＶC＝Ｗ／μ×ＫC
但し、ＶC：菌床の体積［ｌ］
Ｗ：一日当りの生ゴミ投入量［ｋｇ／日］
μ：生ゴミの密度［ｋｇ／ｌ］
ＫC：菌床係数（生ゴミの体積に対して経験的に決まる補正係数）
という数式で算出される値に設定することを特徴とする生ゴミ処理装置にかかるものである。
【０００８】
前述の如く構成すると、処理槽を竪型円筒状とした生ゴミ処理装置において、一日当りの生ゴミ投入量Ｗ［ｋｇ／日］を基準として、菌床の体積ＶC［ｌ］を定量的に決定することが可能となり、消費電力並びに設置スペースを削減しつつ、生ゴミを効率良く分解して減容させる上で極めて有効となる。
【０００９】
前記生ゴミ処理装置においては、生ゴミの密度をμ≒０．５［ｋｇ／ｌ］とし、菌床係数をＫC≒６とし、菌床の体積をＶC≒１２・Ｗ［ｌ］として求め得ることが、本発明者等の研究によって判明し、これにより、菌床の体積をより具体的な数値として与えることが可能となる。
【００１０】
又、前記生ゴミ処理装置においては、算出される菌床の体積ＶCに基づき、菌床の高さがｈ≦１［ｍ］となるよう、菌床の直径を求め、処理槽の内径を設定することが望ましく、このようにして処理槽の内径を設定すれば、菌床の高さがｈ＞１［ｍ］とならず、菌床に含まれる微生物が死滅することが避けられる。
【００１１】
一方、前記生ゴミ処理装置においては、底部枠体と上部枠体とを複数本の支柱で連結した架構の内側に処理槽を設置すると共に、前記架構の上部枠体の上に、撹拌翼の駆動軸の駆動装置と、処理槽内部で発生した悪臭物質を含む排ガスを無臭化して外部へ放出する脱臭装置とを設置することができ、このようにすると、処理槽自体に負荷を掛けることなく該処理槽の上方に、駆動装置と脱臭装置とを、その重量が架構に支持されるように配置可能となり、設置スペースが広くなってしまう心配もない。
【００１２】
又、前記処理槽の上部に生ゴミの投入口を開閉可能に設けると共に、架構の側部に、生ゴミが入れられたバケットを上昇させて投入口から生ゴミを投入する自動投入装置を設置すると、自動投入装置のバケットを下降させた状態で、該バケットに生ゴミを入れた後、該生ゴミが入れられたバケットを上昇させ、処理槽の投入口を開いてバケット内の生ゴミを処理槽内に投入可能となり、生ゴミ投入の一連の作業を自動化することが可能となる。
【００１３】
更に又、前記処理槽の側面に、作業員が出入り可能な保守点検開口部を開閉可能に設けると、メンテナンス等を容易に行える。
【００１４】
又、前記架構の平面形状を五角形以上の多角形状とすると、単なる四角形状に比べ設置スペースをより小さくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１〜７記載の生ゴミ処理装置によれば、竪型の円筒状とした処理槽内における菌床の体積、高さ、直径等を生ゴミ投入量と関連付けて定量的に決定することができ、消費電力並びに設置スペースを削減しつつ、生ゴミを効率良く分解して減容させ得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１〜図６は本発明を実施する形態の一例であって、有機物を分解する微生物を含む菌床１が収容され且つ生ゴミが投入される竪型円筒状の処理槽２内部に、上下方向ヘ延びる駆動軸３を中心として撹拌翼４を回転自在に配設し、生ゴミを分解して減容させるようにした生ゴミ処理装置において、
菌床１の体積を
ＶC＝Ｗ／μ×ＫC
但し、ＶC：菌床１の体積［ｌ］
Ｗ：一日当りの生ゴミ投入量［ｋｇ／日］
μ：生ゴミの密度［ｋｇ／ｌ］
ＫC：菌床係数（生ゴミの体積に対して経験的に決まる補正係数）
という数式で算出される値に設定するよう構成したものである。
【００１８】
ここで、本発明者等の研究の結果、前記生ゴミの密度をμ≒０．５［ｋｇ／ｌ］とし、菌床係数をＫC≒６とし、菌床１の体積をＶC≒１２・Ｗ［ｌ］として求め得ることが判明している。
【００１９】
又、菌床１の高さがｈ＞１［ｍ］となった場合、自重により菌床底部における土圧が高まり、菌床１に含まれる微生物が死滅してしまうことも、本発明者等の研究によって判明しているため、算出される菌床１の体積ＶCに基づき、菌床１の高さがｈ≦１［ｍ］となるよう、菌床１の直径を求め、処理槽２の内径を設定することが望ましい。
【００２０】
一方、本図示例の場合、前記撹拌翼４は、長さの長い主翼４ａと長さの短い補助翼４ｂとを駆動軸３の周方向へ１８０°位相を変えて取り付けた構成を有しており、該主翼４ａと補助翼４ｂとからなる撹拌翼４を駆動軸３の上下方向へ複数段（図１の例では四段）配設してある。前記主翼４ａと補助翼４ｂはそれぞれ、その回転方向の前方へ向け下り勾配となるよう所要の傾斜角度α（およそ２０°〜２５°程度）で取り付けるようにしてある。更に、前記四段ある撹拌翼４のうち最上段に位置する第一段の撹拌翼４の駆動軸３周方向位置を基準とした場合に、その下の段に位置する第二段の撹拌翼４の駆動軸３周方向位置は、図３に示す如く、その回転方向に対し回転角度θ（およそ１２０°〜１５０°程度）だけ位相の遅れが生じる位置としてある。同様に、前記第二段の撹拌翼４の駆動軸３周方向位置を基準とした場合に、その下の段に位置する第三段の撹拌翼４の駆動軸３周方向位置は、図３に示す如く、その回転方向に対し回転角度θ（およそ１２０°〜１５０°程度）だけ位相の遅れが生じる位置としてある。同様に、前記第三段の撹拌翼４の駆動軸３周方向位置を基準とした場合に、その下の段に位置する第四段の撹拌翼４の駆動軸３周方向位置は、図３に示す如く、その回転方向に対し回転角度θ（およそ１２０°〜１５０°程度）だけ位相の遅れが生じる位置としてある。
【００２１】
又、前記処理槽２は、図１及び図２に示す如く、平面形状を八角形とした底部枠体５ａと上部枠体５ｂとを複数本の支柱５ｃで連結した架構５の内側に設置すると共に、該架構５の上部枠体５ｂの上に、前記撹拌翼４の駆動軸３の駆動装置６と、処理槽２内部で発生した悪臭物質を含む排ガスを無臭化して外部へ放出する脱臭装置７とを設置するようにしてある。前記脱臭装置７は、図４に示す如く、ヒータ７ａ並びに白金触媒７ｂが内蔵された脱臭ケーシング７ｃと、処理槽２内部で発生した悪臭物質を含む排ガスを吸い込んで脱臭ケーシング７ｃ内へ送り込む吸込ブロワ７ｄとを備え、処理槽２内部で発生した悪臭物質を含む排ガスを吸込ブロワ７ｄにより脱臭ケーシング７ｃ内へ送り込み、該脱臭ケーシング７ｃ内に送り込まれた排ガスをヒータ７ａによっておよそ３００［℃］以上に加熱燃焼した後、白金触媒７ｂを通過させ、無臭化して外部へ放出するようになっている。尚、図２の例では、二基の脱臭装置７を架構５の上部枠体５ｂの上に設置してある。又、図２中、１２は送風ブロワであって、該送風ブロワ１２により外気を前記脱臭装置７内に設けた熱交換器（図示せず）へ導入し、該熱交換器で加熱された空気を図示していない熱風管を介して菌床１の内部へ送り込むようにしてある。
【００２２】
更に又、前記処理槽２の上部には、図１及び図２に示す如く、生ゴミの投入口８を開閉可能に設けると共に、架構５の側部には、生ゴミが入れられたバケット９ｅを上昇させて投入口８から生ゴミを投入する自動投入装置９を設置するようにしてある。前記投入口８には、図１及び図２に示す如く、投入開閉蓋８ａを開閉軸８ｂを中心に回動自在に取り付け、開閉モータ８ｃの駆動軸８ｄに嵌着された駆動スプロケット８ｅと、前記開閉軸８ｂの一端部に嵌着された従動スプロケット８ｆとの間にチェーン８ｇを無端状に掛け回し、前記開閉モータ８ｃの駆動によって投入開閉蓋８ａを回動させることにより、前記投入口８を開閉するようになっている。前記自動投入装置９は、図１及び図５に示す如く、上下方向ヘ延びるリフトフレーム９ａを立設し、該リフトフレーム９ａの上下端部にスプロケット９ｂを回転自在に設け、該上下のスプロケット９ｂ間にチェーン９ｃを無端状に掛け回し、上下いずれか一方のスプロケット９ｂ（図５の例では下側のスプロケット９ｂ）を昇降モータ９ｄによって回転駆動すると共に、生ゴミ用のバケット９ｅを装着可能で且つ前記チェーン９ｃに連結されたアタッチメント９ｆを、前記リフトフレーム９ａに形成したガイド溝９ｇに沿って昇降自在に且つその上昇端部において反転するよう配設したものである。
【００２３】
又、前記処理槽２の側面には、図２及び図６に示す如く、作業員が出入り可能な保守点検開口部１０を開閉可能に設けてある。前記保守点検開口部１０は、通常の運転時には、気密性を保持しつつ閉鎖可能な開閉扉１０ａで覆われ、メンテナンス等を行う際には、開閉扉１０ａが開かれるようになっている。尚、前記処理槽２の側面における保守点検開口部１０より上方所要箇所には、必要に応じて処理槽２内部を目視したりサンプルを採取して生ゴミの処理状況をチェックするための点検窓１１を開閉可能に設けてある。この点検窓１１も、前記保守点検開口部１０と同様、通常の運転時には、気密性を保持しつつ閉鎖可能な開閉カバー１１ａで覆われ、生ゴミの処理状況をチェックしたりする際には、開閉カバー１１ａが開かれるようになっている。
【００２４】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２５】
前述の如く、菌床１の体積を
ＶC＝Ｗ／μ×ＫC
という数式で算出される値に設定すると、処理槽２を竪型円筒状とした生ゴミ処理装置において、一日当りの生ゴミ投入量Ｗ［ｋｇ／日］を基準として、菌床１の体積ＶC［ｌ］を定量的に決定することが可能となり、消費電力並びに設置スペースを削減しつつ、生ゴミを効率良く分解して減容させる上で極めて有効となる。
【００２６】
更に、前記生ゴミ処理装置においては、生ゴミの密度をμ≒０．５［ｋｇ／ｌ］とし、菌床係数をＫC≒６とし、菌床１の体積をＶC≒１２・Ｗ［ｌ］として求め得ることが、本発明者等の研究によって判明しているため、これにより、菌床１の体積をより具体的な数値として与えることが可能となる。
【００２７】
又、菌床１の高さがｈ＞１［ｍ］となった場合、自重により菌床底部における土圧が高まり、菌床１に含まれる微生物が死滅してしまう虞があるが、前記算出される菌床１の体積ＶCに基づき、菌床１の高さがｈ≦１［ｍ］となるよう、菌床１の直径を求め、処理槽２の内径を設定すれば、菌床１の高さがｈ＞１［ｍ］とならず、菌床１に含まれる微生物が死滅することが避けられる。
【００２８】
ここで、具体例を挙げると、例えば、一日当りの生ゴミ投入量がＷ＝６００［ｋｇ／日］の場合、
菌床１の体積は、
ＶC＝Ｗ／μ×ＫC
＝６００／０．５×６
＝７２００［ｌ］
＝７．２［ｍ3］
となり、菌床１を直径Ｄの円柱として考えると、
ＶC＝π・Ｄ2／４×ｈ
より、
Ｄ＝√（４・ＶC／π／ｈ）
＝√（４×７．２／π／１）
＝３．０２８［ｍ］
となるため、処理槽２の内径を３．０２８［ｍ］に設定すれば良いことになる。
【００２９】
一方、本図示例の場合、図１及び図２に示す如く、底部枠体５ａと上部枠体５ｂとを複数本の支柱５ｃで連結した架構５の内側に処理槽２を設置すると共に、前記架構５の上部枠体５ｂの上に、撹拌翼４の駆動軸３の駆動装置６と、処理槽２内部で発生した悪臭物質を含む排ガスを無臭化して外部へ放出する脱臭装置７とを設置するようにしてあるため、処理槽２自体に負荷を掛けることなく該処理槽２の上方に、駆動装置６と脱臭装置７とを、その重量が架構５に支持されるように配置可能となり、設置スペースが広くなってしまう心配もない。
【００３０】
又、前記処理槽２の上部には、図１及び図２に示す如く、生ゴミの投入口８を開閉可能に設けると共に、架構５の側部には、生ゴミが入れられたバケット９ｅを上昇させて投入口８から生ゴミを投入する自動投入装置９を設置するようにしてあるため、自動投入装置９のバケット９ｅを下降させた状態で、該バケット９ｅに生ゴミを入れた後、該生ゴミが入れられたバケット９ｅを上昇させ、処理槽２の投入口８を開いてバケット９ｅ内の生ゴミを処理槽２内に投入可能となり、生ゴミ投入の一連の作業を自動化することが可能となる。
【００３１】
更に又、前記処理槽２の側面には、図２及び図６に示す如く、作業員が出入り可能な保守点検開口部１０を開閉可能に設けてあるため、通常の運転時に気密性を保持しつつ閉鎖されている開閉扉１０ａを開ければ、菌床１の交換や撹拌翼４の点検といったメンテナンス等を容易に行える。又、前記保守点検開口部１０と同様、通常の運転時に気密性を保持しつつ閉鎖されている開閉カバー１１ａを開ければ、点検窓１１から必要に応じて処理槽２内部を目視したりサンプルを採取して生ゴミの処理状況をチェックすることも容易に行える。
【００３２】
又、前記架構５の平面形状は八角形としてあるため、単なる四角形状に比べ設置スペースをより小さくすることが可能となる。
【００３３】
こうして、竪型の円筒状とした処理槽２内における菌床１の体積ＶC、高さｈ、直径Ｄ等を生ゴミ投入量Ｗと関連付けて定量的に決定することができ、消費電力並びに設置スペースを削減しつつ、生ゴミを効率良く分解して減容させ得る。
【００３４】
尚、本発明の生ゴミ処理装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、撹拌翼４の段数は四段に限らず一段或いは四段以外の複数段としても良いこと、又、脱臭装置７は二基に限らず一基或いは三基以上の複数基としても良いこと、更に又、架構５の平面形状は八角形に限らず五角形以上であればどのような多角形状であっても良いこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す側断面図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例を示す平面図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例における撹拌翼の配置状態を示す平面図である。
【図４】本発明を実施する形態の一例における脱臭装置の作動原理を示す概略図である。
【図５】本発明を実施する形態の一例における自動投入装置を示す斜視図である。
【図６】本発明を実施する形態の一例における保守点検開口部を示す図であって、図２のＶＩ−ＶＩ矢視相当図である。
【図７】従来における横型の生ゴミ処理装置の一例を示す正断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    菌床
２    処理槽
３    駆動軸
４    撹拌翼
５    架構
５ａ  底部枠体
５ｂ  上部枠体
５ｃ  支柱
６    駆動装置
７    脱臭装置
８    投入口
８ａ  投入開閉蓋
９    自動投入装置
９ｅ  バケット
１０    保守点検開口部
１０ａ  開閉扉
Ｄ    直径
ｈ    高さ
【図１】
2005334691.tif 000003
【図２】
2005334691.tif 000004
【図３】
2005334691.tif 000005
【図４】
2005334691.tif 000006
【図５】
2005334691.tif 000007
【図６】
2005334691.tif 000008
【図７】
2005334691.tif 000009