(57)【要約】【課題】  簡便な設備で集合住宅内の生ごみを収集し、住戸・集積所内での腐敗臭の発生を抑制することが可能な集合住宅用生ごみ収集・処理システムを提供する。【解決手段】  シンク３１０の下部に設置したスライサ１０によって、生ごみを薄くスライスした後、水分除去・乾燥手段１１へと送り、水分を分離した後、加熱することで、生ごみ内の水分を蒸発させ、乾燥・減容化してからダストシュート３に排出することで、集積所内の貯留槽へと収集する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集合住宅の各戸から排出される生ごみを収集・処理する集合住宅用生ごみ収集・処理システムであって、
各住宅のシンク下部に配置され、投入された生ごみを薄く切削する切削手段と、
１または複数の切削手段に対応して設けられ、切削された生ごみと水分とを分離する水分分離手段と、
１または複数の水分分離手段に対応して設けられ、水分分離後の生ごみを乾燥させる生ごみ乾燥手段と、
前記生ごみ乾燥手段で乾燥した生ごみを重力により搬送する搬送路と、
前記搬送路に接続され、搬送されてきた生ごみを貯留する貯留槽と、
を備えていることを特徴とする集合住宅用生ごみ収集・処理システム。
【請求項２】
集合住宅の各戸から排出される生ごみを収集する集合住宅用生ごみ収集システムであって、
各住宅のシンク下部に配置され、投入された生ごみを薄く切削する切削手段と、
切削された生ごみを流動用の水とともに搬送する搬送路と、
１または複数の切削手段に対応して前記搬送路に接続され、搬送された生ごみと水分とを分離する水分分離手段と、
１または複数の水分分離手段に対応して設けられ、水分分離後の生ごみを乾燥させる生ごみ乾燥手段と、
前記生ごみ乾燥手段で乾燥された生ごみを貯留する貯留槽と、
を備えていることを特徴とする集合住宅用生ごみ収集・処理システム。
【請求項３】
前記貯留槽に貯留された生ごみを袋詰めして小分けする袋詰装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の生ごみ収集・処理システム。
【請求項４】
前記貯留槽に貯留された生ごみを固形燃料として使用するボイラーをさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の生ごみ収集・処理システム。
【請求項５】
乾燥された生ごみの輸送に輸送路内を負圧として吸引輸送する輸送方式を用いていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の生ごみ収集・処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅、特に高層集合住宅に適した生ごみの収集・処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
都市部を中心として大規模で超高層の集合住宅が建設されている。こうした集合住宅では、各戸から排出される生ごみは、住人が地下や低層部に設けられた集積所に出し、決められた収集日、収集時間に自治体等が収集を行っている。
【０００３】
しかし、ライフサイクルの多様化等により、収集日、収集時間に合わせて決められた一定の日時だけ集積所を開放するとなると、収集日に生ごみを出せない場合が出てくるため、収集できなかった生ごみの住戸内での取扱いが問題となる。一方で、集積所への生ごみ搬入を常時可能とすると、集積所での生ごみの腐敗による臭いの発生が問題となりうる。
【０００４】
そこで、各戸に生ごみの粉砕機（ディスポーザ）を設けて、生ごみを粉砕した後、排水とともに下水に排出することで、家庭からの生ごみ排出を抑制するシステムが知られている。しかしながら、下水に粉砕した生ごみをそのまま排出すると、下水管の閉塞や下水処理場の負荷の増大を招くことから、大部分の自治体では、粉砕した生ごみを含む汚水を処理して所定の条件まで浄化した後に浄化水のみを下水に放流するシステムについてのみ導入を認めているのが実状である。このようなディスポーザシステムについては例えば、特許文献１に記載がある。
【特許文献１】特開平９−２６２５７２号公報（段落０００９〜００１７、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような排水処理装置は、大型のものが必要となる。処理システムの設置場所としては、地下や低層部が考えられるが、超高層住宅などでは、住宅戸数に比較して敷地面積は小さく、大規模の処理施設を併設することは困難になる。また、設備コストも増大してしまう。さらに、排水の水質管理が必要となるため、維持管理にも経費がかかり、人手も必要となる。
【０００６】
そこで本発明は、簡便な設備で集合住宅内の生ごみを収集し、住戸・集積所内での腐敗臭の発生を抑制することが可能な集合住宅用生ごみ収集・処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る集合住宅用生ごみ収集・処理システムは、集合住宅の各戸から排出される生ごみを収集・処理する集合住宅用生ごみ収集・処理システムであって、（１）各住宅のシンク下部に配置され、投入された生ごみを薄く切削する切削手段と、（２）１または複数の切削手段に対応して設けられ、切削された生ごみと水分とを分離する水分分離手段と、（３）１または複数の水分分離手段に対応して設けられ、水分分離後の生ごみを乾燥させる生ごみ乾燥手段と、（４）生ごみ乾燥手段で乾燥した生ごみを重力により搬送する搬送路と、（５）搬送路に接続され、搬送されてきた生ごみを貯留する貯留槽と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
あるいは、本発明に係る集合住宅用生ごみ収集システムは、（１）各住宅のシンク下部に配置され、投入された生ごみを薄く切削する切削手段と、（２）切削された生ごみを流動用の水とともに搬送する搬送路と、（３）１または複数の切削手段に対応して搬送路に接続され、搬送された生ごみと水分とを分離する水分分離手段と、（４）１または複数の水分分離手段に対応して設けられ、水分分離後の生ごみを乾燥させる生ごみ乾燥手段と、（５）前記生ごみ乾燥手段で乾燥された生ごみを貯留する貯留槽と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
これらの集合住宅用生ごみ収集・処理システムによれば、生ごみは各住宅のシンク下部に配置された切削手段へと投入される。投入された生ごみは切削手段で薄く切削され、水分分離手段で水分と分離された後、乾燥手段によって乾燥される。生ごみは含水率が高いが乾燥によって減容化される。こうして減容化された乾燥生ごみは、集積所内の貯留槽へと集められる。
【００１０】
貯留槽に貯留された生ごみを袋詰めして小分けする袋詰装置をさらに備えていてもよい。この袋詰めによる小分け時の容量は、自治体等による収集時の容量に合わせて適宜決定される。
【００１１】
貯留槽に貯留された生ごみを固形燃料として使用するボイラーをさらに備えていてもよい。乾燥により生ごみの含水率を低下させているため、焼却時の重量あたりの発生熱量は固形燃料として十分なものとなる。
【００１２】
乾燥された生ごみの輸送に輸送路内を負圧として吸引輸送する輸送方式を用いているとよい。乾燥された生ごみの乾燥手段から貯留槽への輸送や貯留槽から袋詰め装置、ボイラーへの生ごみ輸送に適用できる。
【発明の効果】
【００１３】
生ごみを粉砕するのではなく、薄く切削することで、水分との分離が容易になり、分離される水分のＢＯＤ、ＣＯＤを抑制することができるため、そのまま下水へと放流することができ、大規模な排水処理施設を併設する必要がなくなる。さらに、薄く切削することで比表面積が増大し、乾燥が容易になる。そして、生ごみを乾燥することで減容化するとともに、その腐敗を抑制するので、腐敗臭の発生を効果的に抑制することができる。
【００１４】
そして、住戸から生ごみをシンク下部に配置される切削手段へと投入することで、集積所まで自動的に排出できるので、住戸内に生ごみを貯めておかなくて済み、生ごみ処理の負担も軽減できる。また、ディスポーザシステムに比べてシステム全体の装置構成が簡便ですむため、設備コスト、運用コストのいずれについても低減することができ、設置スペースも少なくてすむ。また、減容化されているため、自治体における収集コストも低減できるとともに、含水率が低いので、焼却処理が容易になる。
【００１５】
自動的に小分けを行うこととすれば、より収集が容易になる。また、給湯や暖房システム用のボイラー燃料として使用すれば、電力・ガスの使用量を削減することができる。
【００１６】
輸送時に吸引輸送を用いれば、乾燥生ごみから発生するガス等の漏洩を抑制できるほか、輸送配管の設置自由度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１８】
本発明に係る集合住宅用生ごみ収集・処理システムの第１の実施形態の概略構成図を図１に、そのうちの各住戸に取り付けられる処理装置の構成を図２に示す。この集合住宅用生ごみ収集・処理システム（以下、単に収集・処理システムと称する。）１００は、マンション２００の各住戸３００から排出される生ごみを集積所３５０へと搬送して収集するものである。
【００１９】
この収集・処理システム１００は、各住戸３００に取り付けられる処理装置１と、マンション２００の地下に設けられた集積所３５０内に設置される貯留槽２からなり、各住戸３００の処理装置１は、共用のダストシュート３によって貯留槽２と接続されている。
【００２０】
各処理装置１は、住戸３００のキッチンに設置された流し台（シンク）３１０の底部に配置される切削手段（スライサ）１０と、水分除去・乾燥手段１１とを備えている。シンク３１０の底面には、シンク３１０内の水を排水するための排水口３１１とスライサ１０に接続される投入口３１５が並んで配置されている。
【００２１】
スライサ１０は、鉛直方向を中心軸方向とする円筒状のケース１０Ｃの底部にモータ１０Ｍによって回転駆動されるカッタ１０Ｂが配置されている。カッタ１０Ｂは、半円形や直線形の１枚羽根の刃、または、放射状に広がる複数枚の羽根状の刃から構成される。このカッタ１０Ｂの回転軸は、ケース１０Ｃの中心軸と一致していても偏心していてもよい。ケース１０Ｃの底部には排出口１０Ｅが設けられ、水分除去・乾燥手段１１の投入口１１Ｉにライン１２によって接続されている。
【００２２】
水分除去・乾燥手段１１には、円錐台の側面に合致する形状のスクリーン１１Ｓがその中心軸が略水平方向に一致するよう固定配置されている。スクリーン１１Ｓの両端は開口され、ケース１１Ｃの側壁に取り付けられている。このスクリーン１１Ｓには、ウェッジワイヤー等の金網やパンチングメタル、多孔性のセラミック等を用いることができる。網目の大きさはスライサ１０の切削サイズより小さくする必要があり、好ましくはその半分以下とすることが好ましい。
【００２３】
このスクリーン１１Ｓ内には、モータ１１Ｍによって回転駆動されるスクリュー１１ａが配置されている。ここで、モータ１１Ｍは、スクリーン１１Ｓの太い側の開口端側に接続されている。なお、このスクリュー１１ａの羽根面上もしくは、主軸上にはヒーターが配置される。ケース１１Ｃの底面には、排水口１１Ｗが設けられ、ここから延びる排水管３１３は、シンク３１０の排水口３１１から延びる排水管３１２と合流し、下水管４００へと接続される。また、ケース１１Ｃの側壁のスクリーン１１Ｓの細い側の開口端内には、排出口１１Ｅが設けられ、この排出口１１Ｅはダストシュート３へと接続されている。ケース１１Ｃには、内部の温度を測定するための温度計１３が接続されており、この温度計１３の出力は、モータ１０Ｍ、１１Ｍの駆動を制御するコントローラ１４に入力されている。
【００２４】
ダストシュート３の他端は、排気ファン３１を経て、マンション２００の屋上に設置される脱臭装置４に接続されている。脱臭装置４の出口からは排気ダクト４１が延びており、排気ダクト４１途中から分岐された循環ダクト５がダストシュート３の下端付近に接続されている。この循環ダクト５の下端には、圧力計５１が配置され、その出力に応じて排気ダクト４１上の排気ダンパ４２の開閉が制御される。また、貯留槽２の下端には、排出ダンパ２１が設けられている。
【００２５】
次に、このシステム１００の動作を説明する。生ごみはシンク３１０の底部に設けられた投入口３１５からスライサ１０内へと投入される。投入された生ごみはモータ１０Ｍによって駆動されるカッタ１０Ｂによって、薄片に切削（スライス）され、排出口１０Ｅからライン１２を通過して水分除去・乾燥手段１１のスクリーン１１Ｓ内へ導入される。ここで、投入口３１５に蓋とその開閉状態を検出するセンサとを設け、コントローラ１４は、センサ出力から蓋が閉まっている場合のみに、カッタ１０Ｂの駆動を許可することが好ましい。このスライサ１０によってスライスされた生ごみは、後述する乾燥時の効率向上の点からは、できるだけ薄くスライスすることが好ましいが、カッタ１０Ｂの寿命や装置の負荷等を考えると、極端に薄くすることは不経済である。そこで、約５〜１０ｍｍの薄さ（千切りにする場合には幅になる。）以内にスライスすることが好ましい。
【００２６】
スクリーン１１Ｓ内に投入された生ごみは、スクリーン１１Ｓの網目より大きいためスクリーン１１Ｓの内部にとどまる。一方、生ごみをスライスした際に出た水分や、生ごみ投入の際に同時に投入された水、さらには、スライサ１０の洗浄やカッタ１０Ｂの保護のためにスライサ１０内部に導入されてスライスされた生ごみとともにスクリーン１１Ｓ内へと導入された水は、スクリーン１１Ｓの網目を通過して排水口１１Ｗから排水管３１３を経て下水管４００へと送られる。このとき、コントローラ１４がモータ１１Ｍによって、スクリュー１１ａを所定の周期で反転させながら駆動させると、水分のスクリーン１１Ｓ外への排出を促すことができ、生ごみと水分を効果的に分離できる。駆動方向を周期的に反転させることで、スクリーン１１Ｓ内の生ごみを攪拌するとともに、排出口１１Ｅが開口している場合でも乾燥前の生ごみが排出口１１Ｅからダストシュート３への流出を抑制できる。そのため、排出口１１Ｅの開閉機構を設ける必要がなく、構造が単純化する。
【００２７】
このとき、分離された水分中のＢＯＤ、ＣＯＤは、調理時に食品を洗浄したり、まな板等を洗浄した際にシンク３１０の排水口３１１から排出される汚水中のＢＯＤ、ＣＯＤとほぼ同じレベルである。したがって、そのまま下水管４００へと排出したとしても下水管４００の閉塞を招いたり、下水処理場の負荷を増大させるおそれはなく、専用の排水処理装置を設ける必要はなく、設備コスト、運用コストを低減することができる。
【００２８】
水分分離後は、コントローラ１４は、スクリュー１１ａのヒーター機能をオンにし、モータ１１Ｍにより、スクリュー１１ａを所定の周期で反転させながら駆動させる。このときの回転数は、前述の水分分離時に比べて遅くすることが好ましく、例えば、１回転／分程度のものでよい。スクリュー１１ａにより生ごみを攪拌しつつ、加熱することで、生ごみ内の水分が蒸発し、生ごみの乾燥が行われる。この生ごみは、スライサ１０により予めスライスされ、比表面積を増大させているので、表面からの水分蒸発を効果的に行うことができる。このため、短時間で生ごみの乾燥を行うことができる。この生ごみ乾燥は、深夜電力を用いて行うと、乾燥に要する電気代を節約することができ、好ましい。
【００２９】
コントローラ１４は、水分除去・乾燥手段１１内の温度を温度計１３により測定し、所定の温度に達したら、モータ１１Ｍの回転方向を正方向に切り替えることで、内部の乾燥生ごみを排出口１１Ｅからダストシュート３へと放出する。この所定の温度とは８０℃以下であることが好ましい。８０℃を超えると、ラップ、プラスチック、発泡スチロール等が生ごみとともに投入された場合に、これらが溶融する可能性があり、好ましくない。さらに、装置の耐久性を維持するため、６５℃以下とするとさらに好ましい。そして、３０℃以上、好ましくは４５℃以上に達してからの生ごみの水分除去・乾燥手段１１内での滞留時間を２時間以上とすると、生ごみの含水率を３０％以下とすることができ、好ましい。
【００３０】
乾燥された生ごみはダストシュート３を落下して集積所３５０内の貯留槽２に貯留される。このとき、ダストシュート３を通過する生ごみは乾燥されているため、ダストシュート壁面への付着を抑制することができ、ダストシュート３壁面の汚れを抑制できる。そのため、架橋現象によるダストシュート３の閉塞も防止できる。
【００３１】
ダストシュート３を落下し、貯留槽２に貯留される生ごみは乾燥されているため、その腐敗は抑制されているが、腐敗を完全に停止させるまで乾燥させるには、水分除去・乾燥手段１１の負荷が大きくなり、現実的ではない。そこで、ダストシュート３内の空気は排気ファン３１により、脱臭装置４に導かれ、活性炭やゼオライトを用いた乾式処理や脱臭剤溶液を散布する湿式処理により脱臭された後、循環ダクト５により、再びダストシュート３の下端へと戻される。このようにして、ダストシュート３内の空気を脱臭装置４を通過させて循環させることで、発生する腐敗臭の漏洩は抑制される。
【００３２】
なお、ダストシュート３内の圧力が各住戸３００内の気圧より高いと、ダストシュート３内の空気が、水分除去・乾燥手段１１、スライサ１０を逆流して、シンク３１０の投入口３１５から各住戸３００へと流入するおそれがあるため、圧力計５１により、ダストシュート３内の圧力を監視し、所定の負圧状態より圧力が高い場合には、排気ダンパ４２を開いて、脱臭後の空気を外部へと放出することが好ましい。
【００３３】
貯留槽２へ集められた乾燥生ごみは、所定の収集日・収集時間に貯留槽２とごみ収集車５００とを接続して、その間にある排出ダンパ２１を開くことで、ごみ収集車５００に積載してマンション２００外へと搬出する。
【００３４】
ここでは、貯留槽２のごみを直接、ごみ収集車５００に積載して搬出する例を説明したが、貯留槽２に袋詰め装置を接続し、貯留槽２内の生ごみを所定の量ずつ（例えば、３０〜６０リットルずつ）袋詰めして小分けしてもよい。小分けすることで、通常の家庭からの可燃性ごみと同様の取扱いを行うことができ、収集が容易になる。
【００３５】
また、貯留槽２へ集められた乾燥生ごみは、含水率が低く、単位重量あたりの発生熱量も高く、固形燃料としての使用も可能である。そのため、廃棄物として排出するのではなく、燃料、または堆肥用の原料として業者に処理を任せてもよい。さらに、貯留槽２とマンション２００内の給湯システム用ボイラーとを接続し、この給湯システム用ボイラーの燃料として使用することもできる。貯留槽２から給湯システム用ボイラーへの燃料供給は、負圧によるいわゆる真空輸送方式を用いるとよい。この方法によれば、系外への臭気の流出を防止することができる。
【００３６】
また、ダストシュート３の壁面を洗浄水等により自動洗浄する機能を備えていてもよい。このようにすると、万一、乾燥生ごみが壁面に付着した場合でも、これを洗い流して、架橋現象によるダストシュート３の閉塞を予防することができる。
【００３７】
この実施形態では、各戸に生ごみのスライスから乾燥までを行う処理装置１を配置したが、各戸ごとにスライスから乾燥までを行う必要はなく、水分除去や乾燥は複数戸まとめて行うようにしてもよい。図３に示される第２の実施形態では、スライサ１０は、各戸に設置されているが、集積所３５０内に全戸対象の水分除去手段１５と、乾燥手段１６とを設けている。
【００３８】
この実施形態におけるスライサ１０の配置・構造は、基本的に図２に示されるものと同一である。少なくとも乾燥手段１６を低層部に集中して配置する場合、各戸から排出される生ごみをダストシュート３によって円滑に低層部へと送り込むため、スライスした生ごみを水（上水や雨水等の中水、これらに薬液を添加した洗浄水によってスライサ１０でスライスされた生ごみをダストシュート３内へと流し込み、水分除去手段１５へと送り込む。さらに、図３に示されるように、ダストシュート３の下端部分に並列接続されるダクト６を設置し、このダクト６上に真空タンク６１と、真空ポンプ６２とを配置して、ダストシュート３内を負圧とし、下端側から吸引するようにすると、流動用の水の使用量を減らすことができ、好ましい。
【００３９】
水分除去手段１５としては、振動式や揺動式のスクリーンタイプの固液分離手段を用いることができる。分離された水は配管３１３により、他のマンション２００から排出される汚水とともに下水管４００へと放流される。一方、固形分、つまりスライス生ごみは、乾燥手段１６へと送られ、乾燥処理されて貯留槽２へと導かれる。
【００４０】
各戸ごとに水分除去手段、乾燥手段を設ける場合、その処理量は限られ、連続的に運転する必要はないため、第１の実施形態に示すように、水分除去→乾燥を同一の筐体内で一連のプロセスとして実行するほうが、装置の構成が簡略化でき、小型化できるため、好ましい。
【００４１】
一方、複数戸ごとに水分除去手段、乾燥手段を設ける場合、処理量が多くなり、また、乾燥中も新たにスライスされた生ごみが投入される可能性があるため、水分除去手段と乾燥手段とを分離することが好ましい。
【００４２】
また、マンション内のダクトスペースの構造によっては、生ごみ（スライス生ごみや乾燥生ごみ）を水平方向に輸送する必要が出てくる。この場合には、真空輸送方式やコンベヤを用いた輸送方式等を採用する必要がある。
【００４３】
本発明によれば、家庭からは、従来におけるディスポーザシステムと同様の操作で、生ごみを排出するだけで生ごみの処理が行えるので、家庭からの生ごみの排出が簡単になる。これは、特に、高層住宅等、集積所までの搬出が容易でない場合に便利性が向上し、また、家庭に生ごみを留め置く必要がなくなるので、汚臭の発生、対策から解放される。
【００４４】
さらに、ディスポーザシステムと異なり、生ごみを下水へと放流するわけではないため、専用の大規模な排水処理システムが不要であり、設備・維持コストが軽減される。また、生ごみを乾燥して貯留するので、ごみの減容化に役立ち、そのまま廃棄物として処理する場合でも自治体等の廃棄物処理コストの増大を招くことがない。この乾燥生ごみは燃料または堆肥原料としても好適であるから、燃料や堆肥原料として使用すれば、廃棄物処理コストを一層削減することができるとともに、リサイクルにも資する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る集合住宅用生ごみ収集・処理システムの第１の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１のシステム中の各住戸に取り付けられる処理装置の概略構成図である。
【図３】本発明に係る集合住宅用生ごみ収集・処理システムの第２の実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…処理装置、２…貯留槽、３…ダストシュート、４…脱臭装置、５…循環ダクト、６…ダクト、１０…スライサ、１０Ｂ…カッタ、１０Ｃ…ケース、１０Ｍ…モータ、１０Ｅ…排出口、１１…水分除去・乾燥手段、１１Ｃ…ケース、１１Ｓ…スクリーン、１１ａ…スクリュー、１１Ｍ…モータ、１１Ｉ…投入口、１１Ｅ…排出口、１１Ｗ…排水口、１２…ライン、１３…温度計、１４…コントローラ、１５…水分除去手段、１６…乾燥手段、２１…排出ダンパ、３１…排気ファン、４１…排気ダクト、４２…排気ダンパ、５１…圧力計、６１…真空タンク、６２…真空ポンプ、１００…生ごみ収集・処理システム、２００…マンション、３００…住戸、３１０…シンク、３１１…排水口、３１２、３１３…排水管、３１５…投入口、３５０…集積所、４００…下水管、５００…収集車、
【図１】
2005104626.tif 000003
【図２】
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【図３】
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