(57)【要約】【課題】被処理物が処理槽内壁上部に壁を形成したり撹拌羽根の上部で滞留したりすることがなく、被処理物を充分に撹拌することができ、短時間で処理することができる有機廃棄物処理装置を提供する。【解決手段】円筒状の処理槽２の中に垂直方向の回転軸３を中心として回転駆動される撹拌羽根４を設け、該撹拌羽根４により処理槽２に投入される有機廃棄物を撹拌して処理する有機廃棄物処理装置において、撹拌羽根４の上部又は上方に撹拌羽根４の外周から処理槽２の内壁に向けて、撹拌羽根４と一体になって回転する切断ピン２２、２２を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の処理槽の中に垂直方向の回転軸を中心として回転駆動される撹拌羽根を設け、該撹拌羽根により処理槽に投入される有機廃棄物を撹拌して処理する有機廃棄物処理装置において、撹拌羽根の上部又は上方に撹拌羽根の外周から処理槽の内壁に向けて、撹拌羽根と一体になって回転する切断ピンを設けたことを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項２】
撹拌羽根の上部の外周に上方に向けて板状のガイド板を設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理屑、残飯その他の有機廃棄物を減容処理する有機廃棄物処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ごみ処理が大きな社会問題となり、家庭用あるいは事業所用の有機廃棄物処理装置の普及が推進されている。有機廃棄物処理装置は種々の方式のものが実用化されているが、基本的には有機廃棄物を撹拌、加熱して水分を減らすことにより減容するものである。有機廃棄物処理装置は経済性の面で処理時間が短いことが重要であり、撹拌、加熱に加えて微生物による発酵分解処理するものは処理速度を上げることができ、処理後の有機廃棄物が肥料として利用できることから多く使用されている。処理時間を短くするためには、いずれの方式のものであっても被処理物の充分な撹拌が必要であり、充分な撹拌を可能にするものとして例えば特許文献１に示されるような有機廃棄物処理機の撹拌羽根が提案されている。
【０００３】
この特許文献１に示される有機廃棄物処理機の撹拌羽根は、内部を空洞化し吹き出し孔を設けた撹拌回転軸に押し出し羽根を固着するとともに、斜め下向きの吹き出し孔を設けた中空管を取り付け、この中空管に押し上げ羽根を取り付けたものである。撹拌羽根をこうした構成とすることにより被処理物は渦状に巻き込まれて撹拌され、微生菌と被処理物とがむらなくまんべんなく混ぜ合わされて酸素も充分に供給されるようになり、また、撹拌回転軸の吹き出し孔と押し上げ羽根の下部に取り付けてある中空管の吹き出し孔より温風がそれぞれ水平方向、斜め下部方向へ吹き出すので発酵槽内の温度が安定し、さらに、被処理物が上部方向、外側へ押し出される時に被処理物の下方から温風が吹き当たるので処理物に含まれる余計な水分が蒸発し適度な温度と湿度が得られるようになるとされている。
【０００４】
有機廃棄物処理装置において、投入された被処理物は撹拌羽根によって粉砕、撹拌されるのであるが、その段階で被処理物から出てきた水分と練り合わされ、味噌状になることが知られている。特許文献１に示されるような撹拌羽根が組み込まれた従来の有機廃棄物処理装置では、撹拌羽根が円筒状の処理槽である発酵槽内で回転し、被処理物を押し上げ羽根により押し上げ、押し出し羽根により外側に押し出して処理槽内壁に押し付けて撹拌するのであるが、味噌状となり撹拌羽根によって処理槽内壁に押し付けられる被処理物が処理槽内壁に沿って上方に競り上がってゆくことがある。このように被処理物が処理槽内壁に沿って競り上がってゆくと、被処理物は処理槽内壁にへばりついて壁を形成し、処理槽の上部に留まって成長することになる。また、一度に大量の被処理物が投入された場合には、撹拌羽根の上部で被処理物が滞留し、滞留した被処理物が撹拌されないまま取り残されることがある。
【０００５】
そのような状態になると被処理物の撹拌が充分に行われなくなって発酵が不充分になり、温風は被処理物の一部だけに当たることになって処理が殆ど進まなくなるので、処理槽上部に留まって成長した被処理物や撹拌羽根の上部に滞留した被処理物を取り除かなければならないことになる。こうした被処理物を取り除くためには装置の運転を停止し、処理槽を開いてへばりついたり滞留したりしている被処理物をシャベル等により人手で取り除くことになるが、人手を要するだけでなく、処理槽を処理途中の時点で開くために悪臭が漏れるという問題があった。さらに、現実には処理の途中で被処理物の撹拌不良を知ることが困難であり、予め想定される処理終了時刻に処理済の被処理物を取り出そうとして被処理物の撹拌不良と処理が完了していないことを知るというようなことになって処理効率を著しく低下させる要因となっていた。
【特許文献１】特許第２６７１１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題点を解決し、被処理物が処理槽内壁上部に壁を形成したり撹拌羽根の上部で滞留したりすることがなく、被処理物を充分に撹拌することができ、短時間で処理することができる有機廃棄物処理装置を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために完成された本発明の有機廃棄物処理装置は、円筒状の処理槽の中に垂直方向の回転軸を中心として回転駆動される撹拌羽根を設け、該撹拌羽根により処理槽に投入される有機廃棄物を撹拌して処理する有機廃棄物処理装置において、撹拌羽根の上部又は上方に撹拌羽根の外周から処理槽の内壁に向けて、撹拌羽根と一体になって回転する切断ピンを設けたことを特徴とするものである。ここにおいて、撹拌羽根の上部の外周に上方に向かう板状のガイド板を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の有機廃棄物処理装置は、円筒状の処理槽の中で撹拌羽根を回転させ、処理槽に投入される有機廃棄物を撹拌して処理するものであり、撹拌羽根の外周に処理槽の内壁に向けて撹拌羽根と一体になって回転する切断ピンが設けてある。したがって、被処理物が処理槽内壁に沿って上方に競り上がってゆき、処理槽内壁にへばりついて形成された被処理物の壁の上端が切断ピンより上方に達すれば、被処理物の壁は切断ピンにより切断されて処理槽内に落下することになる。これにより、処理槽内壁にへばりついた被処理物の壁が処理槽の上部に留まって成長することがなくなり、処理槽内での被処理物の撹拌が充分に行われるので予定した所定の時間で処理することができる利点がある。
【０００９】
また、撹拌羽根の外周に上方に向けて板状のガイド板を設けた場合には、撹拌羽根により押し上げられた被処理物はガイド板により誘導され、処理槽の内壁に付着することなく処理槽内の中央部側に落下することになる。落下した被処理物は撹拌羽根により再度押し上げられ、満遍なく撹拌される利点がある。また、被処理物が一度に大量に投入されて撹拌羽根の上部に滞留した場合にも、滞留した被処理物はガイド板により底部から崩されて落下するので、被処理物の滞留が解消されて撹拌されることになる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら具体的に説明する。
図１は本発明の構成を示す縦断面図であって、筐体１内に処理対象の有機廃棄物を投入して処理する円筒状の処理槽２が設置してある。処理槽２の底部には垂直方向の回転軸３を中心として回転駆動される撹拌羽根４が設けてあり、回転軸３は処理槽２の下部に設けた駆動装置５に連結してある。６は処理槽２の上部から垂設した管状の支持軸であって、該支持軸６の下端には固定刃７を固着するとともに下端を回転軸３の上端に回転軸３が回転可能な状態で嵌合させてある。また、支持軸６の上端は温風発生機８の吐出口に接続してあり、温風発生機８の吸入口は粉塵フィルタ９、除湿機１０を通して処理槽２上部の図示しない排気口に接続してある。これにより、処理槽２内の空気は粉塵フィルタ９により粉塵が、除湿機１０により水分がそれぞれ除去され、温風発生機８により加温されて支持軸６に供給されることになる。なお、図中１１は処理槽２の側面に設けられ処理を終わった有機廃棄物を排出する排出口、１２は処理槽２の底面に設けたメンテナンス用の排出口であり、処理槽２の上面には図示しない被処理物の投入口が設けてある。
【００１１】
図２乃至図４は撹拌羽根４の第１の構成例を示すもので、回転軸３は底が塞がれた管状のものとしてあり、運転時は矢印で示す時計方向に回転駆動される。回転軸３には押し出し羽根１３と押し上げ羽根１４とが交互に配置して取り付けてある。押し出し羽根１３、１３には回転軸３の回転により中央部の被処理物を外側に押し出す作用面１５、１５が設けてあり、押し上げ羽根１４、１４には被処理物を上方へ押し上げる傾斜面１６、１６と被処理物を掬い上げる掬い上げ部１７、１７が設けてある。掬い上げ部１７、１７の下面には回転軸３の中空部に連通させた温風供給管１８、１８が添わせてあり、該温風供給管１８、１８の先端部には斜め下向きの温風吹き出し孔１９、１９が設けてある。この掬い上げ部１７、１７の前縁は波形とすることが好ましい。さらに、回転軸３には作用面１５、１５の回転方向後方位置に温風吹き出し孔２０、２０が設けてある。
【００１２】
２１、２１は押し上げ羽根１４、１４の回転方向尾端に設けた板状のガイド板であって、該ガイド板２１、２１は処理槽２の内壁に接する面と平行な面に対し上端を内側に傾けて設けてあり、ガイド板２１、２１の下方部に処理槽２の内壁に向けて棒状の切断ピン２２、２２が突設してある。この切断ピン２２、２２はその先端を基端より高くして傾斜させてあり、回転軸３の中心と切断ピン２２、２２の基端とを結ぶ線より回転方向後方にずらしてある。切断ピン２２、２２は丸棒、角棒等により構成することができる。図４において、二点鎖線は処理槽２の壁を示すものであり、切断ピン２２、２２の先端は処理槽２の内壁面に接触しない範囲で接近させることが好ましい。
【００１３】
図５はこのような構成の撹拌羽根４の処理槽２内での配置を示すものであって、押し出し羽根１３、１３の上面に支持軸６の下端に固着された固定刃７が僅かな間隔で臨むことになる。これにより、投入された有機廃棄物は、押し出し羽根１３、１３が回転することにより固定刃７と押し出し羽根１３、１３の間で剪断されることになる。この固定刃７は、図示するように押し出し羽根１３、１３を２個とした場合、押し出し羽根１３、１３の数と同数でない例えば３個の刃を備えるものとすることが好ましい。押し出し羽根１３、１３の数と固定刃７の刃の数を異なったものとすることにより、同時に２箇所以上での剪断が行われないことになって有機廃棄物の剪断に大きな力を要しない利点がある。
【００１４】
上記のように構成された有機廃棄物処理装置の処理槽２の中に処理槽２の上面に設けられた図示しない投入口から被処理物である有機廃棄物を投入し、微生物を加えて運転を開始すると、駆動装置５は回転軸３を回転駆動し、温風発生機８は温風を支持軸６に供給する。回転軸３が回転駆動されると撹拌羽根４が回転し、押し出し羽根１３、１３は固定刃７との間で被処理物を剪断するとともに中央部の被処理物を作用面１５、１５に沿って外側に押し出し、押し上げ羽根１４、１４は掬い上げ部１７、１７で掬い上げた被処理物を傾斜面１６、１６に沿って押し上げる。掬い上げ部１７、１７の前縁を波形としておけば処理槽２内の被処理物を掬い上げ易くなる利点がある。傾斜面１６、１６に沿って押し上げられた被処理物は傾斜面１６、１６の内周、外周と終端の各端面から落下し、再度押し出し羽根１３、１３により外側に押し出され、押し上げ羽根１４、１４により上方に押し上げられ、被処理物は渦状に循環しながら撹拌混合されることになる。また、被処理物は押し出し羽根１３、１３と固定刃７との間で剪断されるので、被処理物中に比較的大きな固形物が含まれている場合にも短時間で処理できる利点がある。
【００１５】
一方、温風発生機８から支持軸６に供給された温風は、支持軸６に回転可能な状態で嵌合している回転軸３に供給され、温風供給管１８、１８を通って温風吹き出し孔１９、１９から斜め下方に吹き出し、温風吹き出し孔２０、２０から横方向に吹き出す。これらの温風吹き出し孔１９、１９及び２０、２０からの温風は、押し出し羽根１３、１３あるいは押し上げ羽根１４、１４により被処理物が移動させられて生ずる空間に吹き出され、被処理物の下方から全体に温風が吹き付けられることになるので、被処理物に含まれる水分が蒸発するとともに微生物の活動に適した温度が得られることになる。
【００１６】
このようにして処理が進行する間に、味噌状になった被処理物が押し出し羽根１３、１３により外側に押し出されて処理槽２の内壁に押し付けられ、処理槽２の内壁に沿って上方に競り上がってゆき、切断ピン２２、２２より上方に達すると、その上方に達した被処理物は切断ピン２２、２２により切断されることになる。切断ピン２２、２２により切断された被処理物は処理槽２内に落下し、また、鋭利な刃物による切断ではないので、切断部位より下方の競り上がる途中の被処理物の壁も崩されることになる。これにより、処理槽２の内壁にへばりついた有機廃棄物の壁が壊されるので、充分な撹拌が行われることになる。
【００１７】
ここにおいて、切断ピン２２、２２は先端をその基端より高くして傾斜させてあるが、先端と基端を同一高さとして水平とすることもできる。切断ピン２２、２２を傾斜させた場合には被処理物を内側に巻き込むように撹拌する効果があり、水平とした場合には内壁面に付着した被処理物を掻き落すという効果がある。また、切断ピン２２、２２の先端は回転軸３の中心と切断ピン２２、２２の基端とを結ぶ線より回転方向後方にずらしてあるが、これは必須ではなく、このようにした場合には被処理物中に残留する大形の固形物を噛み込んだ場合に容易に乗り越えることができ、また、紐状のものが絡みついても離れやすい利点がある。
【００１８】
また、前記のように処理が進む中で、押し上げ羽根１４、１４により押し上げられた被処理物は上端が内側に傾けられたガイド板２１、２１により誘導され、処理槽２の内壁に付着することなく中央部側に落下する。落下した被処理物は再度押し出し羽根１３、１３により処理槽２の中央部から外周部へ、押し上げ羽根１４、１４により下部から上部へと移動させられて落下し渦状に循環して満遍なく撹拌されることになる。さらに、被処理物が一度に大量に投入されて撹拌羽根４の上部に滞留した場合には、ガイド板２１、２１が滞留した被処理物の底部を部分的に削ることになり、削られた被処理物が落下して滞留が解消される。落下した被処理物は押し出し羽根１３、１３と固定刃７との間で剪断され、同時に押し出し羽根１３、１３により外側に押し出され、押し上げ羽根１４、１４により押し上げられて撹拌混合される。処理を終わった被処理物は、排出口１１を開放して適宜配置する受け皿、袋等に排出することができる。
【００１９】
図６乃至図８は撹拌羽根４の第２の構成例を示すもので、基本的なところは第１の構成例のものと同一であり、同一部分には同一の符号が付してある。この第２の構成例の撹拌羽根４は第１の構成例のものとガイド板２３、２３及び切断ピン２４、２４の構成が異なるものであり、ガイド板２３、２３は処理槽２の内壁に接する面と平行な面となるように設け、該ガイド板２３、２３の上端部に処理槽２の内壁に向けて棒状の切断ピン２４、２４が突設してある。この撹拌羽根４では切断ピン２４、２４の先端をその基端とほぼ同一高さとしてあり、回転軸３の中心と切断ピン２４、２４の基端とを結ぶ線より回転方向後方にずらしてある。切断ピン２４、２４の先端を処理槽２の内壁面に接触しない範囲で接近させることが好ましいことは同様である。
【００２０】
撹拌羽根４をこの第２の構成例のようなものとした場合、投入された被処理物が押し出し羽根１３、１３と固定刃７との間で剪断され、同時に押し出し羽根１３、１３により外側に押し出され、押し上げ羽根１４、１４により押し上げられて撹拌混合されること、被処理物の下方から吹き付けられる温風により被処理物に含まれる水分が蒸発し、微生物の活動に適した温度が得られることは同様である。処理が進行する間に、被処理物が処理槽２の内壁に沿って上方に競り上がってゆき、押し上げ羽根１４、１４の尾端より上方に達して成長した場合には、ガイド板２３、２３がその成長して処理槽２の内壁にへばりついた被処理物を削り取り、削り取った被処理物を処理槽２内に落下させることになる。このように、処理槽２の内壁にへばりついた被処理物の壁はガイド板２３、２３により削り取られて一定の厚さに抑えられることになるが、さらに下方から被処理物が競り上がってきて被処理物の壁の上端が切断ピン２４、２４より上方に達すると、その上方に達した被処理物は切断ピン２４、２４により切断され、処理槽２内に落下することになる。また、押し上げ羽根１４、１４により押し上げられた被処理物はガイド板２３、２３により誘導され、処理槽２の内壁に付着することなく処理槽２内に落下する。
【００２１】
図９は撹拌羽根４の第３の構成例を示すもので、基本的なところは第１の構成例のものと同一であり、同一部分には同一の符号が付してある。この第３の構成例の撹拌羽根４は第１の構成例のものと同様のガイド板２１及び切断ピン２２と第２の構成例のものと同様のガイド板２３及び切断ピン２４とを交互に設けたものである。撹拌羽根４をこの第３の構成例のようなものとした場合にも、投入された被処理物が押し出し羽根１３、１３と固定刃７との間で剪断され、同時に押し出し羽根１３、１３により外側に押し出され、押し上げ羽根１４、１４により押し上げられて撹拌混合されること、被処理物の下方から吹き付けられる温風により被処理物に含まれる水分が蒸発し、微生物の活動に適した温度が得られることは同様である。
【００２２】
処理が進行する間に、被処理物が処理槽２の内壁に沿って上方に競り上がってゆき、切断ピン２２より上方に達すると、その上方に達した被処理物は切断ピン２２により切断されて落下する。押し上げ羽根１４、１４により押し上げられた被処理物はガイド板２１に誘導されて処理槽２の内壁に付着することなく落下する。切断ピン２２の通過後被処理物が押し上げ羽根１４、１４の尾端より上方に達して成長すると、成長した被処理物はガイド板２３により削り取られてその壁は一定の厚さに抑えられ、さらに被処理物が競り上がってきて被処理物の壁の上端が切断ピン２４より上方に達すると、その上方に達した被処理物は切断ピン２４により切断されて処理槽２内に落下する。さらに、一度に大量に投入された被処理物が撹拌羽根４の上部に滞留した場合には、ガイド板２１、２３が滞留した被処理物の底部をそれぞれ異なる角度で削ることになり、容易に滞留が解消されるものである。
【００２３】
以上説明した本発明を実施するための最良の形態において、撹拌羽根４は回転軸３に押し出し羽根１３、１３と押し上げ羽根１４、１４とを各２個交互に配置して取り付けたものとしているが、これを各２個とする他３個以上とすることも可能であり、第１及び第２の構成例では各１個とすることも可能である。また、押し上げ羽根１４、１４の外周を回転軸３の中心から外周までの寸法が回転方向後方にいくにしたがって徐々に小さくなるような形状とし、外周に上方に向けてフランジを設けておけば、押し上げ羽根１４、１４上に掬い上げられ傾斜面１６、１６に沿って押し上げられる被処理物は中央部方向に移動させられて落下する。これにより、被処理物は押し出し羽根１３、１３により中央部から外周部へ、押し上げ羽根１４、１４により下部から上部へと移動させられた後中央部に落下し、満遍なく撹拌されることになる。
【００２４】
前記の撹拌羽根４の構成例においては、切断ピン２２、２２はガイド板２１、２１の下方部に、切断ピン２４、２４は、ガイド板２３、２３の上端部にそれぞれ突設したものとしているが、これに限るものではない。要するところ、回転軸３を中心として撹拌羽根４と一体になって回転し、撹拌羽根４の上部又は上方の外周から処理槽２の内壁に向けて突出して設けたものであればよく、撹拌羽根４に直接あるいは撹拌羽根４又は回転軸３に適当な部材を介して取り付けることにより設けたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の有機廃棄物処理装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】撹拌羽根の第１の構成例を示す平面図である。
【図３】撹拌羽根の第１の構成例を示す正面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ部における断面図である。
【図５】処理槽内における撹拌羽根の配置を示す横断面図である。
【図６】撹拌羽根の第２の構成例を示す平面図である。
【図７】撹拌羽根の第２の構成例を示す正面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ部における断面図である。
【図９】撹拌羽根の第３の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  筐体
２  処理槽
３  回転軸
４  撹拌羽根
５  駆動装置
６  支持軸
７  固定刃
８  温風発生機
９  粉塵フィルタ
１０  除湿機
１１、１２  排出口
１３  押し出し羽根
１４  押し上げ羽根
１５  作用面
１６  傾斜面
１７  掬い上げ部
１８  温風供給管
１９、２０  温風吹き出し孔
２１  ガイド板
２２  切断ピン
２３  ガイド板
２４  切断ピン
【図１】
2005218900.tif 000003
【図２】
2005218900.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005218900.tif 000008
【図７】
2005218900.tif 000009
【図８】
2005218900.tif 000010
【図９】
2005218900.tif 000011