(57)【要約】【課題】  投入される有機廃棄物の量、質に対し、安定した発酵・分解処理および除湿能力を有し、かつ使用者に投入待機を警告することにより、ニ次的トラブルを事前に防止できる有機廃棄物処理装置を提供する。また、好気性微生物を培養した基材の水分蒸発量を抑制し、乾燥化、粉塵化による循環経路の詰まりを防止し、サービスマンの手間を軽減する。【解決手段】  有機廃棄物の処理過程における撹拌モータの電流を常時検出監視する。そこで、処理過程中最も発酵・分解が進み、除湿量が増える発酵・分解時間帯の撹拌モータ電流変動値を検出した際、撹拌モータの撹拌運転率制御、発酵槽内温度管理値制御を行い、発酵・分解能力改善および除湿スピードを促進させる。またその時、次の有機廃棄物の投入待機のため警告表示をする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気性微生物を培養した基材と、水分を含んだ有機廃棄物を主体とした処理物を収容し、有機廃棄物を発酵分解させる発酵槽と、発酵槽に有機廃棄物を投入するための投入口と、発酵槽内の好気性微生物を培養した基材と有機廃棄物を撹拌するための撹拌モータを備えた有機廃棄物処理装置において、投入扉の開閉を検出する機能および有機廃棄物の処理過程(発酵・分解)における撹拌モータの電流が上昇してくる時間帯を検出できる機能を有することを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項２】
水分を含んだ有機廃棄物の発酵を促進させるために、発酵槽外周に発熱体を取り付け、常時加熱させることを特徴とする請求項１記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項３】
有機廃棄物の処理過程において撹拌モータの電流が上昇し始めた際、撹拌モータの運転時間を制御することを特徴とする請求項１、２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項４】
有機廃棄物の処理過程において撹拌モータの電流が上昇し始めた際、発酵槽を加熱しているヒータの温度管理値または発酵槽内の温度管理値を制御することを特徴とする請求項２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項５】
撹拌モータの電流変動の検出により、撹拌モータの運転時間、または発酵槽を加熱しているヒータの温度管理値または発酵槽内の温度管理値を制御運転していることを、発信音もしくはランプ表示することを特徴とする請求項１、２記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項６】
表示ランプを投入口付近に付けておくことを特徴とする請求項５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】
本発明は有機廃棄物処理装置に係わり、特に厨芥（生ごみ）、都市ごみ、食品製造廃棄物など有機物全般を好気性微生物で発酵分解処理するもので、一般の家庭用をはじめ、レストランや学校給食センターなどの業務用として広く適用できる有機廃棄物処理装置の発酵・分解促進および性能維持に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機廃棄物を好気性微生物で発酵処理、即ち堆肥化（コンポスト）にする技術は、無公害であることは勿論のこと、有機廃棄物の再利用技術および自然還元を可能にする技術として見直されてきている。
【０００３】
特に厨芥即ち生ごみについては、外食産業の拡大と食料品の多量消費化に伴い、高速かつ高分解率で発酵処理できる装置の開発が望まれるに至った。
【０００４】
従来から、農産廃棄物や下水汚泥などの有機廃棄物のコンポスト化は、大部分が積極的に促進させるような手段を用いず、長期間野済みの状態を維持することにより、自然に発酵させる方式で行われてきた。
【０００５】
図７は、従来の有機廃棄物処理装置の一例を示したものである。図７により、この構成を説明すると、発酵槽１は仕切板６によって、投入口１１側の発酵槽１Ａと排出口１５側の発酵槽１Ｂとに区画されている。発酵槽１内には好気性微生物を培養した基材７が蓄えられていて、撹拌軸８、撹拌棒９、動力伝達機構、撹拌モータ１２からなる撹拌装置によって撹拌運転を行っている。この時の撹拌運転は常時一定の時間で、ＯＮ／ＯＦＦかつＯＮする度に正逆繰り返し運転を行っている。
【０００６】
ここで投入口１１から発酵槽１に有機廃棄物を投入すると、好気性微生物を培養した基材７と撹拌混合し発酵分解がはじまる。発酵分解を促進するために、発酵槽１の外周には加熱ヒータ等の加熱手段を設置し、発酵槽１内の温度を一定に管理保持しながら加熱する。この時加熱及び発酵分解による熱で発酵槽１内の温度が上昇し、水蒸気や炭酸ガスが発生する。この水蒸気や炭酸ガスは、循環ファンモータ２４によって常時熱交換器２１に送られ、送風ファンモータ２２に取り付けてある冷却ファン２３で熱交換器２１を冷却することにより凝縮水となる。その凝縮水は、有機廃棄物の有機酸などにより酸性傾向を示すため中和槽２７で中和した後脱臭槽２６に送る。また炭酸ガスは、循環ファンモータ２４により循環している発酵槽１内の空気の一部を、ブロアモータ２５により常時脱臭槽２６に送る。凝縮水、炭酸ガスは脱臭内の脱臭槽２６内の微生物により脱臭し排気口、排水口により機外に排出される。
【０００７】
このようにして発酵槽１内の有機廃棄物は徐々に発酵分解し、水分を除去されて、比較的軽くなった細かい粒子は、投入口１１側の発酵槽１Ａ内の上方へ浮上し、仕切板６をオーバフローして排出口１５側の発酵槽１Ｂに溜まる。さらに排出口１５側の発酵槽１Ｂにおいても、発酵分解・水分除去が進行するため、有機廃棄物のコンポスト化が進み、水分含水率も低下した状態で、排出口１５から自動的に排出通路１６を経由して隣接された、ストッカー１０へ排出される。
【０００８】
また、図８は撹拌モータ１２の電流異常検出フローチャートを示したものである。従来撹拌モータ１２の電流は、撹拌モータ１２の保護のために、撹拌モータ１２異常設定値に達したか否かの判断のみのを目的とし検出され、異常設定値に達した場合、撹拌モータ１２を停止し、異常表示を行っていた（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−３０４５４２号公報
【特許文献２】特開平７−１２４５３８号公報
【特許文献３】特開昭６３−２８８９８６号公報
【特許文献４】特開平１−１４５３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の有機廃棄物処理装置にあっては、有機廃棄物処理装置を提案、納入する際、使用者から排出される有機廃棄物の量、質を事前に調査し、使用者に適した処理能力対応が可能な有機廃棄物処理装置を提案している。しかしながら使用していく過程で、投入される有機廃棄物の量、質のバラツキは当然発生し、従来技術では以下のような問題を生じる場合がある。即ち、
（１）有機廃棄物処理装置に適した、有機廃棄物量を投入して頂ければ、２４時間で発酵・分解され、翌日同時間には再度投入ができるように、発酵槽内の好気性微生物を培養した基材が回復しているのに対し、過投入気味に使用されると、２４時間で発酵・分解処理ができず、好気性微生物を培養した基材が汚泥化してしまう。
（２）有機廃棄物中の水分は、２４時間で除湿され、翌日同時間には再度投入ができるように、発酵槽内の好気性微生物を培養した基材が回復しているのに対し、水分が多い有機廃棄物を投入されると、２４時間で除湿することができず、好気性微生物を培養した基材が汚泥化してしまう。
（３）過少投入気味で継続使用されると、発酵分解を促進するために、発酵槽内の温度を一定に保ちながら、発酵槽を加熱している加熱ヒータの影響により、好気性微生物を培養した基材中の水分が蒸発し過ぎ、乾燥化、粉塵化が進む。かつ撹拌モータは常時一定の時間で、ＯＮ／ＯＦＦ運転を繰り返し行っているため、乾燥化、粉塵化した好気性微生物を培養した基材を舞い上げ、水蒸気や炭酸ガスの循環経路の詰まりが生じ、除湿能力を低下させ、有機廃棄物の発酵・分解能力の低下等を生じる。
（４）循環経路が詰まったり、好気性微生物を培養した基材が汚泥化した場合、サービスマンの清掃作業及び好気性微生物を培養した基材の入れ替え作業に手間が掛かる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の有機廃棄物処理装置は、上記の課題に鑑み発明されたもので、上記の課題を解決するために、有機廃棄物の処理過程における撹拌モータの電流を常時検出監視し、有機廃棄物中の水分が除湿され始めてくると、発酵槽内の有機廃棄物と好気性微生物を培養した基材の混合物の粘性が増加し、撹拌モータの電流が上昇し始めるので、その電流を検出した場合は、
（１）撹拌モータの撹拌運転率、かつ発酵槽を加熱しているヒータの温度管理値または発酵槽内の温度管理値を上げる方向に制御し、過投入および水分の多い有機廃棄物に対して発酵・分解能力改善、除湿スピードを促進させることを特徴とする。
（２）前記（１）項の運転モード中を表示し、使用者に投入待機を警告し、ニ次的トラブルを事前に防止することを特徴とする。
【００１２】
また、発酵・分解および除湿が進みピークを過ぎると、発酵槽内の有機廃棄物と好気性微生物を培養した基材の混合物の粘性が減少し徐々に粒子上に戻る。その際、撹拌モータの電流が低下し、最終的には一定の変動のない安定した電流に戻る。その電流を検出した場合は、
（３）撹拌モータの撹拌運転率を下げ、かつ発酵槽を加熱しているヒータの温度管理値または発酵槽内の温度管理値を低下させる方向に制御し、好気性微生物を培養した基材の水分蒸発量を抑制し、乾燥化、粉塵化による循環経路の詰まりを抑制することを特徴とする。
（４）前記（３）項の運転モードになった場合、投入待機表示を解除することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、有機廃棄物の処理過程における撹拌モータの電流を常時検出監視し続け、有機廃棄物中の水分が蒸発し除湿され始め、発酵槽内の有機廃棄物と好気性微生物を培養した基材の混合物の粘性が増加した時の、撹拌モータの電流上昇を検出した時、撹拌モータの撹拌運転時間および加熱ヒータ温度管理値、発酵槽内の温度管理値の上昇方向への制御し、かつ警告表示をすることにより、次のような効果が期待できる。即ち、
（１）有機廃棄物を過投入気味に投入された場合においても、２４時間で発酵・分解処理ができ、過投入に対し信頼性が向上した有機廃棄物処理装置を提供することが可能となった。
（２）水分が多い有機廃棄物を投入された場合においても、２４時間で除湿することができ、除湿能力を向上させ、投入される有機廃棄物の量、質に対し安定した有機廃棄物処理装置を提供することが可能となった。
（３）使用者に投入待機を警告し、ニ次的トラブルを事前に防止することができる有機廃棄物処理装置を提供することが可能となった。
【００１４】
また、撹拌モータの電流が低下し、変動のない安定した電流を検出した時に、撹拌モータの撹拌運転時間および加熱ヒータ温度管理値、発酵槽内の温度管理値を低下させる方向へ制御することにより、次のような効果も期待できる。即ち、
（４）好気性微生物を培養した基材の水分蒸発量を抑制し、乾燥化、粉塵化による循環経路の詰まりを防止しすることにより、サービスマンの手間を軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の詳細を図１から図６に示す実施も形態で説明する。図１は本発明の一実施例による有機廃棄物を投入してから２４時間中の有機廃棄物発酵・分解処理過程における撹拌モータ電流特性および除湿量特性図、図２は本発明の形態を示す有機廃棄物が投入されてからの撹拌モータ制御仕様一例のフローチャート、図３は本発明の形態を示す有機廃棄物が投入されてからの発酵槽内温度管理値制御仕様一例のフローチャート、図４は本発明の形態を示す有機廃棄物が投入されてからの撹拌モータ制御仕様、発酵槽内温度管理値制御仕様、発酵・分解促進運転時の投入待機警告表示仕様一例のフローチャート、図５は本発明の形態を示す、投入された有機廃棄物が発酵・分解促進運転中であるため投入待機警告表示する際の表示位置の説明図、図６は本発明の形態を示す、投入された有機廃棄物が発酵・分解促進運転中であるための投入待機警告表示と連動する発信器と受信器の関係を示す説明図である。
【００１６】
図１は有機廃棄物を投入してから２４時間中の有機廃棄物発酵・分解処理過程における撹拌モータ電流特性および除湿量特性を示したものであり、特性に示す如く、有機廃棄物を投入してから発酵槽１内の有機廃棄物と好気性微生物を培養した基材７の混合物の性状は、混合時間帯、発酵・分解時間帯、性状回復時間帯と大きく分け３つのパターンで変化していく。その際、混合時間帯においては、発酵槽１内の有機廃棄物と好気性微生物を培養した基材７を混合させているため混合物の性状は、有機廃棄物に含まれている水分の影響により水分が多く、撹拌モータ１２に加わる負荷が軽い状態で電流値の変動は殆ど生じず、除湿量も少ない。混合時間帯を経過して行くうちに、徐々に発酵槽内の有機廃棄物の発酵・分解が進み、発酵・分解時間帯に入る。発酵・分解時間帯は、除湿量が増え、発酵槽１内の有機廃棄物と好気性微生物を培養した基材７の混合物の粘性も増してくる。撹拌モータ１２に加わる負荷としても増加し電流値の変動が大きくなる。発酵・分解および除湿が進むにに連れて性状回復時間帯に入る。発酵槽１内の有機廃棄物と好気性微生物を培養した基材７の混合物の性状は粘性が少なくなりサラサラ状態となる。撹拌モータ１２としても負荷が軽くなり電流値は変動が少なく安定し、除湿量も低減する。有機廃棄物の発酵・分解処理過程において、この状態になると、次の有機廃棄物を投入できるようになる。そこで今回撹拌モータ１２の電流を常時検出監視し、発酵・分解時間帯の撹拌モータ１２の上昇電流を検出した際、撹拌モータ１２の運転率および発酵槽１内の温度管理値を制御することにより、過投入および水分の多い有機廃棄物に対して発酵・分解能力改善、除湿スピードを促進させることにする。
【００１７】
図２に有機廃棄物が投入されてからの撹拌モータ制御仕様一例のフローチャートを示す。有機廃棄物処理装置１４の主電源スイッチが入り、撹拌運転を開始した際には、運転率Ｋ（例えば４０％（ＯＮ／ＯＦＦ＝２分／３分））で運転し、有機廃棄物の投入に備える。有機廃棄物の投入の有無を、投入扉１７の開閉信号を検出することにより、有機廃棄物が投入されてと判断し、混合時間帯の撹拌率を上げるために撹拌モータ１２の運転率をＬ（例えば５０％（ＯＮ／ＯＦＦ＝３分／３分））に変更する。撹拌モータ１２の電流は、常時判定時間Ｓ（例えば１５分）以内に、±△Ｉ（例えば０．２Ａ）以上の変動値の有無を監視するようにしておく。そこで、＋△Ｉの変動値を検出した際、発酵・分解時間帯に入ったと判断し、撹拌モータ１２の運転率をＭ（例えば８０％（ＯＮ／ＯＦＦ＝４分／１分））に切り替え、過投入および水分の多い有機廃棄物に対して発酵・分解能力改善、除湿スピードを促進させるようにする。その過程において発酵・分解および除湿が進むに連れて、ピークを迎え徐々に性状を回復し始めてくる。その際、撹拌モータ１２の電流値は減少し、Ｓ時間以内に撹拌モータ１２の電流変動値が−△Ｉ以下になった場合、性状回復時間帯に達したと判断し、撹拌モータ１２の運転率をＮ（例えば３０％（ＯＮ／ＯＦＦ＝１．５分／３．５分））に変更し、次の有機廃棄物の投入待機運転をする。なお、運転開始時から撹拌モータ１２の運転率をＭにて運転しないのは、消費電力量に対し、最適化を図るためである。
【００１８】
図２において撹拌モータ１２の運転率制御を説明したが、発酵槽の外周を発熱体で加熱している場合は、撹拌モータ１２の電流変動値を検出することにより、発酵槽１内の温度管理値を制御しても効果がある。そこで、図３に有機廃棄物が投入されてからの発酵槽内温度管理値制御仕様一例のフローチャートを示す。有機廃棄物処理装置１４の主電源スイッチを入れた時には、発酵槽１内の温度をＰ℃（例えば６０℃）になるように管理し、有機廃棄物の投入に備える。撹拌モータ１２の運転率制御と同様に、有機廃棄物の投入有無を、投入扉１７の開閉信号を検出することにより、有機廃棄物が投入されてと判断し、混合時間帯は発酵槽１内の温度管理値をＱ℃（例えば６５℃）に変更する。そこで、撹拌モータ１２の＋△Ｉの変動値を検出した際、発酵・分解時間帯に入ったと判断し、発酵槽１内の温度管理値をＲ℃（例えば７０℃）に切り替え、過投入および水分の多い有機廃棄物に対して発酵・分解能力改善、除湿スピードを促進させるようにする。その過程において撹拌モータ１２の電流変動値が−△Ｉ以下になった場合、性状回復時間帯に達したと判断し、発酵槽１内の温度管理値をＴ（例えば５０℃）に変更し、次の有機廃棄物の投入待機運転をする。なお、有機廃棄物処理装置１４の運転開始時から発酵槽１内の温度管理値をＲ℃にしないのは、消費電力量低減および有機廃棄物と好気性微生物を培養した基材７の乾燥化、粉塵化防止を図るためである。
【００１９】
また、図４の有機廃棄物が投入されてからの撹拌モータ制御仕様、発酵槽内温度管理値制御仕様、発酵・分解促進運転時の投入待機警告表示仕様一例のフローチャートに示すように、撹拌モータ１２の電流変動値を検出することにより、撹拌モータ１２の運転率制御および発酵槽１内の温度管理値制御を同時に実施することが、有機廃棄物処理装置１４において最も効果がある。なお、発酵・分解時間帯に次の有機廃棄物を投入されると、前回分が未処理であるため、汚泥等の問題を発生させる原因となるため、図５に示すように、投入扉１７の近傍に表示ランプ１３を設け、発酵・分解時間帯には、使用者に投入待機表示することにより、二次的トラブルを防止することも可能である。或いは、表示と同時に図６に示すように、有機廃棄物処理装置１４に設置した発信器から、投入待機用の信号の電波を発信し、調理人等の居る部屋に設置してある受信器でその電波を受信し、表示ランプ等を点灯させることにより、遠隔地でも投入待機を警告することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例による有機廃棄物を投入してから２４時間中の有機廃棄物発酵・分解処理過程における撹拌モータ電流特性および除湿量特性図である。
【図２】本発明の形態を示す有機廃棄物が投入されてからの撹拌モータ制御仕様一例のフローチャートである。
【図３】本発明の形態を示す有機廃棄物が投入されてからの発酵槽内温度管理値制御仕様一例のフローチャートである。
【図４】本発明の形態を示す有機廃棄物が投入されてからの撹拌モータ制御仕様、発酵槽内温度管理値制御仕様、発酵・分解促進運転時の投入待機警告表示仕様一例のフローチャートである。
【図５】本発明の形態を示す、投入された有機廃棄物が発酵・分解促進運転中であるため投入待機警告表示する際の表示位置の説明図である。
【図６】本発明の形態を示す、投入された有機廃棄物が発酵・分解促進運転中であるための投入待機警告表示と連動する発信器と受信器の関係を示す説明図である。
【図７】従来の有機廃棄物処理装置を示す図である。
【図８】従来の有機廃棄物処理装置の撹拌モータ異常検出フローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１…発酵槽、６…仕切板、７…好気性微生物を培養した基材、８…撹拌軸、９…撹拌棒、１０…ストッカー、１１…投入口、１２…撹拌モータ、１３…表示ランプ、１４…有機廃棄物処理装置、１５…排出口、１６…排出通路、１７…投入扉、２１…熱交換器、２２…送風ファンモータ、２３…冷却ファン２４…循環ファンモータ、２５…ブロアモータ、２６…脱臭槽、２７…中和槽。
【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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【図７】
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【図８】
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