(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋を備えて生ごみが投入される投入口が形成され、投入された生ごみに酸化光物質、セルロース、鉄(II)化合物及び鉄(III)化合物を混合して攪拌する手段を有し、また、内部に熱を供給する熱発生器が取り付けられた気化器と、
上記気化器の上部から内部と連通するよう連結された第１管と、
上記第１管と連通し、当該第１管から供給される高温の気体を冷却させる液化器と、
上記液化器の上部に一方の端部が連通する第２管と、
上記第２管の他方の端部が内部の水中に設定され、当該第２管を介して上記液化器からのガスが当該水中に送られる浄化器と、
上記浄化器の水が流入して、この流入水を浄水する浄水器と、
上記液化器および上記浄化器の熱を吸収する冷却器と、を備え、
上記気化器に投入された生ごみが気化され、
上記酸化光物質は、
アルミナ（Al2O3），シリカ（SiO2），ジルコニア（ZrO2），酸化チタン（TiO2），酸化第２鉄（Fe2O3），酸化マンガン（MnO2），酸化銅（CuO），酸化カルシウム（CaO），酸化マグネシウム（MgO），酸化ナトリウム（Na2O），酸化クロム（Cr2O3）中の一つ以上の物質と、水ガラス（Na2O・ｎSiO2）とを混合焼成して粉末化したものである、
ことを特徴とする気化式生ごみ処理装置。
【請求項２】
上記酸化光物質は、
３００〜３５０メッシュにて粉末化したものである、
ことを特徴とする請求項１記載の気化式生ごみ処理装置。
【請求項３】
上記熱発生器は、
その内部で発生する熱が送風ファンにより上記気化機に送られて、上記気化機の内部を１５０〜２５０℃に維持するためのものである、
ことを特徴とする請求項１記載の気化式生ごみ処理装置。
【請求項４】
上記気化器は、
その内部に、モーターにより作動して生ごみを攪拌するための回転スクリューを備えたものである、
ことを特徴とする請求項１記載の気化式生ごみ処理装置。
【請求項５】
上記回転スクリューは、
その回転軸と、当該回転軸から一定距離突出するよう設けられた支持部と、当該支持部の端部分に取り付けられた生ごみ攪拌用の傾斜部とからなる、
ことを特徴とする請求項４記載の気化式生ごみ処理装置。
【請求項６】
上記液化器は、
密閉された外筒と、下部が開放された内筒と、当該外筒の外周面に取り付けられた冷却コイルとを備え、
当該内筒の上部は上記第１管を経て上記気化器に、そして当該外筒の上部は上記第２管を経て上記浄化器にそれぞれ連通し、また当該外筒の下部はドレインバルブに通じている、
ことを特徴とする請求項１記載の気化式生ごみ処理装置。
【請求項７】
上記浄化器は、
中空部が形成される円形状断面の貯水槽を具備し、
当該貯水槽の外周面には冷却コイルが取り付けられ、当該貯水槽の上部には上記液化器と連通する上記第２管が上部面を貫通して底面と近接するまで配設され、当該貯水槽の上部面には気体を外部に排出する排出管が配設され、当該貯水槽の内部には一定の高さまで水が入りえる、
ことを特徴とする請求項１記載の気化式生ごみ処理装置。
【請求項８】
上記浄化器は、
上記貯水槽の内部に空気を流入するブロウ管を具備している、
ことを特徴とする請求項７記載の気化式生ごみ処理装置。
【請求項９】
上記浄水器は、
中空部が形成される円形状断面にて、上部はＵ字管により上記貯水槽の側面と連通し、下部はドレインバルブに通じ、当該中空部には活性炭が入れられている、
ことを特徴とする請求項１記載の気化式生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気化式生ごみ処理装置に関し、特に生ごみを、酸化光物質などの触媒と高温状態で攪拌させることにより気化させる処理装置に関するものである。
【０００２】
家庭または飲食店で食べ残った飲食物などの生ごみを土に埋めるか水と一緒に下水路へ流すなどの処理を行えば、土質を荒廃させ、河川汚染を増大させることになる。
【０００３】
この様な問題点を改善するため、リサイクル（飼料、堆肥）と乾燥方式または微生物処理方法にて生ごみが処理されているが、我々の食卓は外国の食事文化と違って刺激性飲食つまり、辛く塩辛い飲食に調理されているためリサイクル（飼料としては塩分のため動物の疾病原因になり、堆肥としては土質が酸性化され植物栽培に深刻な問題の要因となっている）としては限界がある。また、粉砕乾燥した生ごみを土に埋め込む方式の場合、粉砕乾燥した生ごみの容量が少なく排出され良いかもしれないが、埋め込んだ後水分吸収がされた場合生ごみに再度還元され土壌汚染の結果を招来することになる。
【背景技術】
【０００４】
例えば、下記文献の「生ごみ脱水処理装置」が提示されている。これは、生ごみを脱水処理し体積を最小化する行程の中で、廃水をそのまま下水管へ排出することになるが、これは水質汚染の原因となり、脱水した生ごみを土に埋め込むと再び水分を吸収し生ごみとして還元され土壌汚染の原因になる問題点がある。微生物処理方法も、微生物が処理する過程で廃水が発生して水質汚染になる等、生ごみ処理に関する親環境的で適切な処理方法にはなっていないのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】大韓民国実用新案登録第２０−０１６５３２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、家庭及び飲食店で発生する生ごみ（水分，炭水化物，無機質，化学調味料，塩分などからなる生ごみ）を、後述の酸化光物質やセルロース、鉄(II)化合物及び鉄(III)化合物と混合して攪拌し、かつ加熱して、水分と固体物質とに分離し、当該固体物質についてはそれが本来有している自浄溶解酵素とバクテリアとの作用を当該酸化光物質などで促進させることにより、処理対象の生ごみの略全体を気化してから液化器に送り込む態様の生ごみ処理装置を提供する、ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の気化式生ごみ処理装置では、生ごみを投入する蓋付きの投入口が上部に形成され、投入された生ごみを酸化光物質、セルロース、鉄(II)化合物（Fe++）及び鉄(III)化合物（Fe+++）と混合攪拌する回転スクリューおよび内部に熱を供給する熱発生器が取り付けられた気化器と；当該気化器の上部面から外方に延びる第１管と；当該第１管より供給される高温の気体を冷却させ湿気を除去する液化器と；上記液化器の上部に一方の端部が連通する第２管と；上記第２管の他方の端部が内部の水中に設定され、当該第２管を介して、上記液化器にて湿気が除去されたガスを当該水中に噴出させて水溶性ガスを溶解させる浄化器と；上記浄化器の水を上部に流入させて浄水する浄水器；及び上記液化器と上記浄化器の熱を吸収する冷却器にて構成され；上記気化器に投入された生ごみが気化されることを特徴としている。
上記酸化光物質は、アルミナ（Al2O3），シリカ（SiO2），ジルコニア（ZrO2），酸化チタン（TiO2），酸化第２鉄（Fe2O3），酸化マンガン（MnO2），酸化銅（CuO），酸化カルシウム（CaO），酸化マグネシウム（MgO），酸化ナトリウム（Na2O），酸化クロム（Cr2O3）中の一つ以上の物質と、水ガラス（Na2O・ｎSiO2）とを混合焼成して粉末化したものである。
【０００８】
上記酸化光物質は、３００〜３５０メッシュにて粉末化したものである。
【０００９】
上記熱発生器より発生する熱は、送風ファンにより上記気化器の内部に送られ、上記気化器の内部では１５０〜２５０℃にて維持されるのを特徴とする。
【００１０】
上記気化器内部にはモーターにより回動する回転スクリューが取り付けられて、当該回転スクリューで生ごみが攪拌される。当該回転スクリューは、その軸と、軸から一定距離突出するよう設けた支持部と、当該支持部の端部分に取り付けられた計８個の傾斜部とからなっている。各傾斜部は、それぞれの略中央部分が１個の支持部と一体に連結されて、平行で対向する一対の支持部ごとに図示のような「ハ」字状に傾斜している。
【００１１】
上記液化器は、密閉された円筒状の外筒と、下部が開放された円筒状で当該外筒の内部中空部に設けられた内筒と、当該外筒の外周面に取り付けられた冷却コイルとを備え、当該内筒の上部は上記第１管を経て上記気化器に、そして当該外筒の上部は上記第２管を経て上記浄化器にそれぞれ連通し、また当該外筒の下部はドレインバルブに通じていることを特徴とする。
【００１２】
上記浄化器は、中空部が形成される円形状断面の貯水槽を具備し、当該貯水槽の外周面には冷却コイルが取り付けられ、当該貯水槽の上部には上記液化器と連通する上記第２管が上部面を貫通して底面と近接するまで配設され、当該貯水槽の上部面には気体を外部に排出する排出管が配設され、当該貯水槽の内部には一定の高さまで水が入れられ、当該貯水槽の上部には当該内部に空気を流入するブロウ管が上部面を貫通して底面と近接するまで配設されていることを特徴とする。
【００１３】
上記浄水器は中空部が形成される円形状断面にて、上部はＵ字管により上記貯水槽の側面と連通し、下部はドレインバルブに通じ、当該中空部には活性炭が入れられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明はこのように、家庭またはレストランで発生する生ごみを所定の触媒剤と一緒にスクリューで攪拌して加熱し、当該何ごみ中の水分はいわば搾り出して気化し、また固体物質は分解してから気化させることで、生ごみを消滅させている。
【００１５】
すなわち現在環境問題として注目されている生ごみ処理問題の解決を図り、処理費用の減少は勿論のこと、生ごみを一々集めて処理しなければならない面倒さを解消出来るといった効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図１〜図１０を用いて本発明の望ましい実施の形態を詳述し、図面全体を通して同一部分には同一の参照番号を使用する。
【００１７】
ここで、図１は本発明の一実施の形態としての気化式生ごみ処理装置の全体構成を示している。
【００１８】
図示したように生ごみ処理装置１０は、気化器１００，液化器２００，浄化器３００，浄水器４００及び冷却器５００等にて構成されている。
【００１９】
気化器１００は図２および図３に示されるように、タンク形状で上部には生ごみが投入される投入口を具備しており、当該投入口は蓋１１０により開閉される。蓋１１０にはオン・オフスイッチが装着され、当該蓋が開放されると電源が遮断状態となり、当該蓋が密閉されると電源のオン設定が認可されることになる。そして蓋１１０は内部の圧力に対応でき、また内部の圧力を測定するため圧力ゲージが設けられている。
【００２０】
また気化器１００の外部には電気により発熱する熱発生器１３０が具備されている。熱発生器１３０の加熱空気が送風ファン１４０の作用で気化器１００の内部へ供給されことにより、当該気化器の内部温度が１５０〜２５０℃に維持される。
【００２１】
そして気化器１００の内部には飲食物を攪拌するための回転スクリュー１５０が取り付けられている。当該回転スクリューは生ごみ（飲食物など）を移送するのではなく攪拌するのが目的であって、軸と、当該軸から一定距離だけ突出する形で設けられた計８個の支持部１５１と、当該支持部の端部に形成された傾斜部１５３とからなっている。当該傾斜部は、それぞれの略中央部分が１個の支持部と一体に連結されて、平行で対向する一対の支持部ごとに図示のような「ハ」字状に傾斜し、投入された生ごみを攪拌する（図２〜図４参照）。
【００２２】
回転スクリュー１５０がモーター２０により回転されると、投入された生ごみは中央に移動する。そして中央に集まった生ごみは上下に移動しながら両側面にまたもや移動することとなり、生ごみが効果的に攪拌される。回転スクリュー１５０はモーター２０により回動し、その回転方向により生ごみを中央に集める事にもなり、反対に生ごみを両側面に移動させることにもなる。
【００２３】
また、気化器１００の内部には酸化光物質とセルロース、鉄(II)化合物，鉄(III)化合物が投入される。生ごみの元素成分はH、O、C、Nと無機質約２３余種にて構成されており、物質成分は水分が約８５〜９５％であり、残りの固体が無機化合物等で構成されていることを把握している。
【００２４】
地球上の全ての物質は、生まれ生命力が終わる場合長い時間を必要とするが自分から分解し本来の姿に戻っていく自浄溶解作用を有している。本発明の生ごみ処理装置１０は、この自浄溶解作用を前提とし、生ごみが短時間で急速溶解されるよう触媒剤を使用した装置である。
【００２５】
触媒剤は、酸化光物質とセルロースに鉄(II)化合物及び鉄(III)化合物を水溶液状態に沈積させ混合した触媒物質である。鉄(II)化合物及び鉄(III)化合物を水溶液状態で沈積させるのは、両者を一定比率に混合させると相互電子を送り受ける過程にてエネルギー源が発生されることになり、このエネルギー源を利用するためである。これを用いて、酸化光物質の構造中に鉄(II)化合物，鉄(III)化合物を吸着させて電子イオン交換反応を起こし、生ごみの分子輪の分離を促進させる。また、鉄(II)化合物および鉄(III)化合物をセルロースにも浸透させて水スポンジの役割をさせることにより、生ごみの水分を吸収して内部の温熱により水蒸気に蒸発させる（水分制御役割をさせる）。
【００２６】
上記酸化光物質は、アルミナ（Al2O3），シリカ（SiO2），ジルコニア（ZrO2），酸化チタン（TiO2），酸化第２鉄（Fe2O3），酸化マンガン（MnO2），酸化銅（CuO），酸化カルシウム（CaO），酸化マグネシウム（MgO），酸化ナトリウム（Na2O），酸化クロム（Cr2O3）の中の少なくとも一つの物質と、水ガラス（Na2O・ｎSiO2）とを混合焼成し、３００〜３５０メッシュにて粉末化させたものである。
【００２７】
そして、酸化光物質はその酸化作用で固体物質の分子輪を分解して、当該固体物質の自浄溶解作用を促進することとなる。
【００２８】
この生ごみ処理装置１０に例えば、略１０kgの生野菜と上記触媒剤とを入れて混合攪拌し、１５０℃で加熱したところ、当該生野菜（生ごみ）は約４０分で分解されてその形体がわかりにくくなり、加熱開始後約１２０分で完全に気化処理された。
【００２９】
ここでの酸化光物質としては、アルミナ（Al2O3），酸化チタン（TiO2），酸化マンガン（MnO2），酸化ナトリウム（Na2O）および酸化クロム（Cr2O3）を用いている。また、触媒剤は酸化第２鉄や酸化第３鉄を含んでいる。次の段落の場合も同様である。
【００３０】
本件出願人は生野菜以外の生ごみのそれぞれ（略１０kg）に対しても同様の処理をしたところ略次表のような分解所要時間の結果を得た。なお、分解後の気化時間は略６０分〜９０分であった。加熱温度は上記生野菜の場合と同じく例えば１５０℃である。
0004505826.tif 000002
【００３１】
生ごみの気化された成分は気化器１００から第１管３０を通って液化器２００に移動する。一方向性バルブ８０はこの気化成分が液化器２００から気化器１００に逆流するのを防止している。
【００３２】
液化器２００は図５および図６に示されるように、密閉された円筒の外筒２１０とその内部の内筒２２０とを備えている。内筒２２０は円筒形状の下端部が開口しており、第１管３０が外筒２１０を貫通して内筒２２０の上部と連通する。外筒２１０の外周面には冷却コイル２３０が巻回され、当該外筒の上部は第２管４０と連結されている。また、外筒２１０の下部面にはドレインバルブ５０が装着されて凝縮された水を外部へ排出できるようになっている。冷却コイル２３０は冷媒により熱を吸収する、すなわち冷却器５００によって凝縮された冷媒が当該冷却コイルで蒸発しながら液化器２００の内部の熱を吸収することとなる。
【００３３】
そして気化器１００から高温多湿な気体が第１管３０を通って内筒２２０に流入すると、冷却コイル２３０により冷却されて過飽和状態となった水蒸気が液化して落下する。
【００３４】
液化器２００を通った低温低湿な気体は第２管４０から浄化器３００へ流入する。
【００３５】
浄化器３００は図７，図８および図１０に示されるように、中空部が形成される円筒状の貯水槽３１０を具備している。当該貯水槽の上部には液化器２００と連通する第２管４０が上部面を貫通して底面と近接するまで配設され、また上部面には気体を外部に排出する排出管３２０が配設されている。当該貯水槽の内部には一定の高さまで水が入っている。そして液化器２００を通過した気体中にはCH4，NH3，CO，CO2などが混合されているが、第２管４０の端部が水中に設定されているので、当該混合分中の水溶性気体は水に溶解し、残る気体は貯水槽３１０の上部に形成された排出管３２０を通って外部に排出される。排出管３２０から排出される気体は燃焼するのが望ましい。また、浄化器３００の外周面にも冷却コイル２３０が装着されて内部の熱を吸収することになる。
【００３６】
気化器１００で発生した気体は液化器２００や貯水槽３１０を通過して様々な形態または性質に変形し吐き出される。貯水槽３１０に酸素供給用空気を注入できるようブロウ管３４０を設置するのが望ましい。
【００３７】
貯水槽３１０の水はＵ字管４１０を通って図９の浄水器４００に移動する。当該浄水器４００は中空部が形成される円筒状にて下部にはドレインバルブ５０が装着されている。当該中空部には活性炭４２０がセットされている。そして貯水槽３１０から浄水器４００に流入する水は活性炭４２０により浄水されてから外部に排出される。
【００３８】
また、Ｕ字管４１０により貯水槽３１０の水位は一定の高さに維持される。第２管４０に取り付けられた吸入ファン６０が液化器２００内部の気体を吸入する。
【００３９】
生ごみ処理装置１０に、生ごみをその種別に応じた所定の時間で処理終了とするための動作時間設定用のタイマーを具備するのが望ましい。
【００４０】
以上にて説明したのは本発明による気化式生ごみ処理装置の実施の形態としての一例であって、本発明は、これに限定されることなく、特許請求範囲に記載の本発明の要旨から逸脱しない範囲で当業者がなしえる多様な変形例および変更例を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施の形態としての気化式生ごみ処理装置の全体を示す説明図である。
【図２】図１の気化器の部分切断斜視状態を示す説明図である。
【図３】図１の気化器の断面状態を示す説明図である。
【図４】気化器内部の回転スクリューの斜視状態を示す説明図である。
【図５】図１の液化器の部分切断斜視状態を示す説明図である。
【図６】図１の液化器の断面状態を示す説明図である。
【図７】図１の浄化器（その１）の部分切断斜視状態を示す説明図である。
【図８】図１の浄化器（その１）の断面状態を示す説明図である。
【図９】図１の浄水器の部分切断斜視状態を示す説明図である。
【図１０】図１の浄化器（その２）の断面状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０：生ごみ処理装置
２０：モーター
３０：第１管
４０：第２管
５０：ドレインバルブ
６０：吸入ファン
８０：一方向性バルブ
１００：気化器
１１０：蓋
１３０：熱発生器
１４０：送風ファン
１５０：回転スクリュー
２００：液化器
２１０：外筒
２２０：内筒
２３０：冷却コイル
３００：浄化器
３１０：貯水槽
３２０：排出管
４００：浄水器
４１０：Ｕ字管
４２０：活性炭
【図１】
0004505826.tif 000003
【図２】
0004505826.tif 000004
【図３】
0004505826.tif 000005
【図４】
0004505826.tif 000006
【図５】
0004505826.tif 000007
【図６】
0004505826.tif 000008
【図７】
0004505826.tif 000009
【図８】
0004505826.tif 000010
【図９】
0004505826.tif 000011
【図１０】
0004505826.tif 000012