(57)【要約】【課題】  生ゴミを良好に攪拌して効率的に処理すること。【解決手段】  生ゴミを微生物を担持した基材に接触させて分解処理するための処理槽１と、処理槽１内に外気を導入する吸気ダクトと、処理槽１内で発生した二酸化炭素等を排出する排気ダクト３と、生ゴミ等を攪拌するための回転攪拌手段４と、その上方で処理槽１の両側壁間に配した供回り防止バー５、５、５とで構成する。吸気ダクトには、その途中に、加温した空気で処理槽１内の生ゴミ等を加温する空気加温部を配する。排気ダクト３は、排気に外気を混合する外気混合部３ｂを備える。供回り防止バー５、５、５は、帯状の金属部材で構成し、回転攪拌手段４の各隣接する螺旋部材４ｂ１と４ｂ２との間、４ｂ２と４ｂ３との間、４ｂ３と４ｂ４との間であって、回転軸４ａより上方に設置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の生ゴミを微生物の活動を通じて減容化すべく該微生物を担持させた基材と共に収容する処理槽と、該処理槽中の生ゴミを基材と共に攪拌する回転攪拌手段と、該処理槽内に空気を導入するための吸気手段と、該処理槽内の空気を排出するための排気手段と、該処理槽の対面する側壁間に、該回転攪拌手段によって攪拌される生ゴミの供回りを防止すべく配した供回り防止バーとを備えた生ゴミ減容機であって、
前記回転攪拌手段を、回転軸と、該回転軸の周りにこれを中心軸にして配した複数の螺旋部材と、該回転軸からこれと直交する向きに突出し、該各螺旋部材をその先端で支持固定する複数の支持軸と、該回転軸を回転駆動する回転駆動手段とで構成し、前記供回り防止バーを、隣接する各螺旋部材の間を通過させるべく配した生ゴミ減容機。
【請求項２】
前記供回り防止バーを、前記処理槽の対面する側壁の一方又は双方にその端部を固設することにより取り付けた請求項１の生ゴミ減容機。
【請求項３】
前記供回り防止バーの一端を前記処理槽の対面する側壁の一方に固設し、かつ該供回り防止バーを該側壁から前記回転攪拌手段の回転軸の上部付近まで延長したものに構成した請求項１の生ゴミ減容機。
【請求項４】
前記複数の螺旋部材を、その螺旋の巻方向が前記回転軸の長さ方向中央の両側で異なるものに構成した請求項１、２又は３の生ゴミ減容機。
【請求項５】
前記微生物を担持させた基材の全部又は一部として、微生物を担持させた異形セラミック粒を採用した請求項１、２、３又は４の生ゴミ減容機。
【請求項６】
前記螺旋部材を帯状部材で構成した請求項１、２、３、４又は５の生ゴミ減容機。
【請求項７】
前記排気手段を、前記処理槽内の空気に該処理槽外の空気を混合して排気する外気混合手段を付設した構成とした請求項１、２、３、４、５又は６の生ゴミ減容機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ゴミ減容機に関し、特に生ゴミを微生物により主として水と二酸化炭素に分解して減容処理するタイプの生ゴミ減容機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生ゴミを微生物の働きで分解するタイプの生ゴミ減容機では、処理対象の生ゴミを微生物を担持させた基材と共に処理槽内で攪拌して、両者を均一に混合すると共に、その間に常に新鮮な空気を導入しておく必要がある。微生物の働きを活性化させ生ゴミを効率的に分解処理する趣旨からである。特許文献１の生ごみ処理機では、処理槽内で回転動作する回転軸に複数の攪拌翼を取り付け、該回転軸の回転により前記処理槽内に収容した生ゴミと基材とを攪拌するように構成している。その処理槽には、前記攪拌翼の内、中央に位置するそれに対応させて破砕部を構成し、その間に前記攪拌翼を通過させることにより、生ゴミ類を破砕できるようにしたものでもある。
【０００３】
簡単な構成で、それなりの攪拌効果を期待できるし、大きな生ゴミ類を破砕するようにしてあるのも生ゴミの分解の進行にとって好都合ではある。しかしこの攪拌翼による攪拌では、生ゴミを前記回転軸の軸方向に攪拌することはできないため、その面で不十分である。更には、攪拌翼の特に先端部が幅広に構成されているため、駆動手段が過負荷になりがちである問題もある。
【０００４】
攪拌手段に関しては、以上の攪拌翼とは異なり、回転軸に単なる棒状部材を取り付けた例もあり、その場合には、駆動手段に負荷が掛かりすぎて回転が停止したり駆動手段が損傷を生じるような問題は少ないが、生ゴミを回転軸の軸方向に攪拌する動作が殆ど生じないという問題は残っている。
【０００５】
そこでこのような問題を解決すべく、本件出願人等は、特許文献２の生ゴミ減容装置を提案した。即ち、これは、処理対象の生ゴミを好気性の微生物を担持させた基材と共に収容し、該微生物の活動を通じて該生ゴミを減容化するための処理槽と、該処理槽中の生ゴミを基材と共に攪拌する攪拌手段と、該処理槽内に空気を導入するための吸気手段と、該処理槽内の空気を排出するための排気手段とを備え、かつ前記攪拌手段を、回転シャフトと、該回転シャフトの周囲に軸方向に沿って直列に取り付けた巻方向の異なる二つの螺旋部材と、前記回転シャフトを回転駆動する回転駆動手段とで構成した生ゴミ減容装置である。
【０００６】
従ってこの特許文献２の生ゴミ減容装置によれば、生ゴミを基材と共に攪拌手段の軸方向及び軸周り方向のいずれにも攪拌可能であり、更に攪拌動作を行う際に、駆動手段に容易に過負荷を生じない構成であって、先の二つの従来例の問題点を解決できるものである。その点でこの特許文献２の発明は優れたものであるということができるが、攪拌動作の際に、生ゴミをその攪拌手段と共にその周りに回転移動させてしまうことがあり、その場合には、十分な攪拌結果が得られない問題が生じることが分かった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４―２１６２５１号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１０８５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、特に特許文献２に示した生ゴミ減容装置の利点を生かし、その問題点である攪拌動作の際の生ゴミ等の供回りを防止し、これを通じて攪拌効率を高めることにより、処理槽へのより大きな割合での生ゴミの投入を可能として能率的に生ゴミの減容処理を行うことができる生ゴミ減容機を提供することを解決の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１は、処理対象の生ゴミを微生物の活動を通じて減容化すべく該微生物を担持させた基材と共に収容する処理槽と、該処理槽中の生ゴミを基材と共に攪拌する回転攪拌手段と、該処理槽内に空気を導入するための吸気手段と、該処理槽内の空気を排出するための排気手段と、該処理槽の対面する側壁間に、該回転攪拌手段によって攪拌される生ゴミの供回りを防止すべく配した供回り防止バーとを備えた生ゴミ減容機であって、
前記回転攪拌手段を、回転軸と、該回転軸の周りにこれを中心軸にして配した複数の螺旋部材と、該回転軸からこれと直交する向きに突出し、該各螺旋部材をその先端で支持固定する複数の支持軸と、該回転軸を回転駆動する回転駆動手段とで構成し、前記供回り防止バーを、隣接する各螺旋部材の間を通過させるべく配した生ゴミ減容機である。
【００１０】
本発明の２は、本発明の１の生ゴミ減容機に於いて、前記供回り防止バーを、前記処理槽の対面する側壁の一方又は双方にその端部を固設することにより取り付けたものである。
【００１１】
本発明の３は、本発明の１の生ゴミ減容機に於いて、前記供回り防止バーの一端を前記処理槽の対面する側壁の一方に固設し、かつ該供回り防止バーを該側壁から前記回転攪拌手段の回転軸の上部付近まで延長したものに構成したものである。
【００１２】
本発明の４は、本発明の１、２又は３の生ゴミ減容機に於いて、前記複数の螺旋部材を、その螺旋の巻方向が前記回転軸の長さ方向中央の両側で異なるものに構成したものである。
【００１３】
本発明の５は、本発明の１、２、３又は４の生ゴミ減容機に於いて、前記微生物を担持させた基材の全部又は一部として、微生物を担持させた異形セラミック粒を採用したものである。
【００１４】
本発明の６は、本発明の１、２、３、４又は５の生ゴミ減容機に於いて、前記螺旋部材を帯状部材で構成したものである。
【００１５】
本発明の７は、本発明の１、２、３、４、５又は６の生ゴミ減容機に於いて、前記排気手段を、前記処理槽内の空気に該処理槽外の空気を混合して排気する外気混合手段を付設した構成としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の１の生ゴミ減容機によれば、処理槽中に投入した生ゴミ及び予め投入してある基材は、回転攪拌手段の攪拌動作により、その回転シャフトの軸周りに沿った攪拌と同時に、軸方向への攪拌も行われ、良好な攪拌動作が行われる。生ゴミ等が回転攪拌手段の回転に伴ってその回転軸周りを回転移動しようとした場合には、前記処理槽の対面する側壁間に配した供回り防止バーによりそれが防止され、より良好な攪拌動作が行われることになる。またこの攪拌動作に伴って生ゴミの破砕作用も良好に行われることになる。
【００１７】
該回転攪拌手段を所定の方向に回転させると、処理槽中の生ゴミ及び基材は螺旋部材により、該回転軸の軸周りに攪拌させられつつ軸方向に移動し、該回転軸を逆方向に回転させると、処理槽中の生ゴミ及び基材は、同様に該回転軸の軸周りに攪拌させられつつ、今度は逆向きでやはり軸方向に移動させられる。こうして軸方向の循環も生じ、良好な攪拌が行われることになる。
【００１８】
以上の回転攪拌手段による攪拌動作の際に、生ゴミ及び基材が供回り、即ち、回転軸周りの回転移動をしようとした場合には、前記供回り防止バーにそれらの生ゴミ及び基材の盛り上がりの一部が衝突し、その盛り上がりの塊が崩されつつ供回り動作が防止されることになる。こうして攪拌動作が確実なものとなり、処理槽に、供回り防止バーを用いていない場合に比較して、約１．５倍の生ゴミ及び基材を投入しても良好な攪拌処理を行うことが可能となる。
【００１９】
従って、本発明の１の生ゴミ減容機によれば、以上のように、極めて良好に攪拌動作が行われるため、生ゴミが基材と均一に混合され、かつこれらの間への空気の導入も良好かつ均一に行えるため、基材が担持する微生物の活動が活発になり、高速度の生ゴミの分解が実現できることになる。更に攪拌動作にともなって生ゴミが破砕され、かつ攪拌が均一かつ良好に行われるため、未分解生ゴミ及び分解の進行した生ゴミ等が一層均一に混合されることにもなるため、これによっても更に良好かつスピーディな生ゴミの分解が進行することになる。
【００２０】
本発明の２の生ゴミ減容機によれば、前記回転攪拌手段の回転方向が固定している場合は、それが動作する際に、生ゴミ及び基材を持ち上げることのある側にのみ供回り防止バーを配することとし、能率的に供回りを防止することができる。前記回転攪拌手段の回転方向が正逆可変の場合は、それが動作する際に、回転方向により、生ゴミ及び基材を持ち上げることとなる側が変わるので、両側の上方に供回り防止バーを位置させるように配することとし、確実に供回りを防止することができる。
【００２１】
本発明の３の生ゴミ減容機によれば、前記回転攪拌手段の回転方向が固定している場合に最適であり、該回転攪拌手段が動作する際に、生ゴミ及び基材を持ち上げることのある側の側壁に供回り防止バーを固設し、能率的に供回りを防止することができる。
【００２２】
本発明の４の生ゴミ減容機によれば、処理槽中に投入した生ゴミ及び予め投入してある基材は、回転攪拌手段の攪拌動作により、それが一定向きの回転動作の場合には、両側から中央に向かって攪拌されつつ移動する軸方向の動作が生じ、またこれと逆向きの回転動作の場合には、中央から両側方向に向かって攪拌されつつ移動する軸方向の動作が生じ、極めて良好な攪拌動作が行われる。
【００２３】
少し詳しく述べると、該回転軸を所定の方向に回転させると、処理槽中の生ゴミ及び基材は相互に巻方向の異なる両側螺旋部材により、該回転軸の軸周りに攪拌させられつつ中央部付近に向かって移動させられ、該中央部付近に盛り上がる状態となる。水分状態その他の種々の条件によって定まる高さまで盛り上がると、中央付近に移動させられた生ゴミ等は上から崩れ落ち、それによっても循環状態となって攪拌は進行する。
【００２４】
該回転軸を前記所定の方向と逆方向に回転させると、処理槽中の生ゴミ及び基材は、今度は、該回転軸の軸周りに攪拌させられつつ、該処理槽の両端方向に向かって移動させられ、それぞれ両端付近で盛り上がる状態となる。この場合も、水分状態その他の種々の条件によって定まる高さまで盛り上がると、該端部付近に移動させられた生ゴミ等は上から崩れ落ち、この場合も前記場合と同様に、それによっても循環状態となって攪拌は進行する。
【００２５】
該回転軸を、適当な時間間隔で正逆回転させる等により、種々の態様の攪拌動作を行わせることも可能である。
【００２６】
なお、回転攪拌手段の回転動作に伴い、生ゴミ及び基材が回転軸周りに供回りしそうになった場合には、前記のように、供回り防止バーの作用でこれが防止されることになるのは云うまでもない。
【００２７】
本発明の５の生ゴミ減容機によれば、前記回転攪拌手段によって攪拌動作が行われる際に、基材の全部又は一部を構成する異形セラミック粒が生ゴミと同時に攪拌されることになり、その攪拌作用に加えて、該異形セラミック粒が攪拌時に繰り返し生ゴミに接触することによる破砕作用が働き、良好な生ゴミの破砕作用が行われることになる。
【００２８】
本発明の６の生ゴミ減容機によれば、回転攪拌手段の攪拌作用が良好に行われるものである。
【００２９】
本発明の７の生ゴミ減容機によれば、排気を外気で希釈することにより、排気中の湿度を低下させ、排気途中で生じる虞のある結露を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の生ゴミ減容機は、基本的に、生ゴミを分解処理するための処理槽と、該処理槽中の生ゴミを基材と共に攪拌する回転攪拌手段と、該処理槽内に空気を導入するための吸気手段と、該処理槽内の空気を排出するための排気手段と、該処理槽の対面する側壁間に該回転攪拌手段によって攪拌される生ゴミの供回りを防止すべく配した供回り防止バーとで構成したものであり、後述するように、特に上記供回り防止バーに大きな特徴を有するものである。
【００３１】
前記回転攪拌手段は、回転軸と、該回転軸の周りにこれを中心軸として配した複数の螺旋部材と、該回転軸からこれと直交する向きに突出し、該各螺旋部材をその先端で支持固定する複数の支持軸と、該回転軸を回転駆動する回転駆動手段とで構成したものである。前記回転軸は、前記処理槽中で、その円弧状底部のほぼ中央を貫通する状態に配し、その両端を該処理槽の両端部に回転自在に取り付ける。前記複数の螺旋部材は、該回転軸の長さ方向に沿ってその周囲に配するものであるが、該回転軸の長さ方向の中央部を中心に、その両側のそれらの巻き状態を相互に逆向き状態に構成するのが適当である。またこれらの螺旋部材を前記回転軸に取り付ける複数の支持軸は、強度その他の条件を検討して相互の取付間隔を自由に定めることができるが、更に前記回転駆動手段に対する負荷等を考慮し、前記回転軸の円周に沿って、例えば、６０度程度の角度間隔で配することにするのが適当である。
【００３２】
前記処理槽は、その内部に生ゴミ及び基材を装入して分解処理する容器であり、その意味ではそのために必要な容量を持った容器であれば良いが、前記回転攪拌手段との関係でその底部を断面半円弧状に構成し、前記回転軸を、該処理槽の断面半円弧状底部の中心に沿って配設することとするのが適当である。
【００３３】
前記回転駆動手段は、該回転軸をその趣旨に沿って回転駆動することのできるものであれば、特定の構成のそれに限定されない。適当な電動モータを自由に採用することができる。該回転駆動手段は、云うまでもなく、前記処理槽の外部に配設し、該処理槽の端部より突出した前記回転軸の端部に適当な回転伝達手段を介して連結する。回転伝達手段としては、種々のギア列やベルトとベルト車、或いはチェーンとスプロケット等のそれぞれ又はそれらの組み合わせを自由に採用することができる。
【００３４】
また前記回転駆動手段は、種々のパターンの回転動作を可能とすべく制御手段を付設しておくのが好ましい。
【００３５】
前記螺旋部材は、その軸方向の長さを、処理槽の該当する方向の寸法を前記供回り防止バーの数＋１の値で割った長さ寸法を基準とし、更にこれより若干短い寸法に定める。隣接する螺旋部材の間の部位に対応させて配する供回り防止バーが、回転攪拌手段を回転動作させた際に、これらと干渉することがないように、該隣接する螺旋部材相互間に適切な隙間をあけ得るようにする趣旨である。
【００３６】
前記螺旋部材は、種々の形状の部材を自由に採用して構成することができるが、帯状部材を採用し、これを螺旋状に屈曲して構成するのが好ましい。このように構成することで、多くの場合、攪拌作用及び生ゴミの粉砕作用が良好となり、能率的に生ゴミ分解作用が進行することとなる。
【００３７】
なお、前記回転軸、前記螺旋部材及び前記支持軸は、その材質を特に限定するものではないが、耐食性等の点でステンレススチールが適している。前記処理槽についても同様である。
【００３８】
前記供回り防止バーは、前記のように、攪拌される生ゴミが回転攪拌手段と共にその周りを回転移動するのを防止すべく、処理槽の対面する側壁間に配した部材である。回転攪拌手段の回転軸より上方で、その回転半径の内側に配するのが適当であり、それ故、それらとの干渉を回避するために、回転軸に配された複数の螺旋部材の各々の間、即ち、回転軸の軸方向に隣接する螺旋部材相互の間に配すべきことになる。
【００３９】
前記供回り防止バーは、棒材その他の種々の部材を採用可能であるが、帯状部材を採用し、その向きを縦向きにして取り付けるのが適当である。このように構成することにより、回転攪拌手段の周りに盛り上がる生ゴミ等をその部位で切り崩し、供回りを効果的に防止することが出来るし、その際、過負荷が掛かりにくくなる。
【００４０】
また該供回り防止バーは、その両端を各々処理槽の両側壁に固設するか、或いは一端のみを対応する一方の側壁に固設することにすることができる。両端を両側壁に固設する場合は、先に述べた生ゴミ等の供回り防止効果を有する外に、処理槽を補強する効果も発揮することとなる。また一端のみを対応する側壁に固設することとするのは、回転攪拌手段の回転が一定の方向に特定されている場合であって、その回転攪拌動作によって生ゴミ等が盛り上がる側に配することとするのが適当である。この場合は、処理槽を補強する効果は期待できないが、対応する側にのみ供回り防止バーを配し、能率的にそれを防止することができることになる。
【００４１】
該供回り防止バーは、通常は、各隣接する螺旋部材の間に１本ずつ配すれば良いが、上下に２本以上を配することとしても良い。これによって、回転攪拌手段による回転攪拌動作の際に、生ゴミ等の供回りをより一層確実に防止することができる。
【００４２】
前記吸気手段は、特定の構成に限定されず、種々の構成を自由に採用することが可能である。例えば、一端が外気に開口し、他端が前記処理槽内上部に開口する吸気ダクトによって構成することができる。上記吸気ダクトの外気への開口端付近に吸気用のファンを更に配した構成とすることもできる。また該吸気ダクトの途中には加温手段を配し、吸入した空気を加温して該処理槽内に導入するように構成することもできる。
【００４３】
更に前記吸気手段は、単に処理槽内に外気を導入するための手段としてのみならず、前記処理槽の上部開口部を生ゴミの投入等のために開けた際に、該処理槽の開口部にエアカーテンを形成して、立ち上る臭気を遮断する手段としても利用することができる。
【００４４】
この場合は、吸気ダクトの内端噴出口を、ここから噴出する空気が該処理槽の上部の開口部上に膜を形成するように、縦幅を膜幅に対応する幅寸法に、かつ横幅を該処理槽の開口部幅にほぼ一致するように構成し、その内端噴出口を該処理槽の開口部の一端上部に位置させ、空気を他端上部付近に向けて吹き出し得るように構成するのが適当である。またこの場合は、前記ファンの吸引動作を、該処理槽の開口部上方に構成した蓋体を開けた場合に、通常の場合より、強力に働くように構成するべきである。これは、排気手段の排気動作とも連動するように構成することにより、より効果的なものとなる。
【００４５】
前記排気手段も特定の構成に限定されず、種々の構成のそれを自由に採用することが可能である。例えば、一端が前記処理槽の上部に開口し、他端が外気に開口する排気ダクトと、該排気ダクトの途中に挿入した排気用のファンとで構成することができる。
【００４６】
この排気手段は、基本的には、処理槽内の排気を常時排出すべく前記排気用のファンを常時動作させておくのが適当である。排気動作が常時行われていることにより、前記吸気手段では、吸気用のファンを設けないか、設けた場合でファンを動作させていない場合でも、処理槽内を常時陰圧に保持することにより、該吸気手段を通じて常時外気を導入させる作用も併せて果たすことが可能となる。
【００４７】
また前記排気手段で、上記のように、常時排気動作を行うものとしておけば、前記のように、前記吸気手段を処理槽上部の開口部を開けた場合に該開口部にエアカーテンを形成するように構成しておいた場合に、そのエアカーテンを形成する空気を該吸気手段の噴出口と反対側に配した吸出口から排気することにより、該エアカーテンの形成作用をより効果的に行えるように補助することとなる。
【００４８】
また前記排気手段は、これを、前記のように、一端が前記処理槽の上部に開口し、他端が外気に開口する排気ダクトと、該排気ダクトの途中に挿入した排気用のファンとで構成し、更に該排気ダクト途中に、外気を導入して処理槽からの排気に混合する外気混合手段を付設した構成とすることができる。これによって処理槽からの排気を希釈し、排気中の湿度を低下させて排気ダクト中での結露を防止する趣旨である。臭気が減少する利点もある。
【００４９】
なお本発明では、微生物を担持した基材として、種々のそれを自由に採用することが可能であるが、その全部又は一部として、微生物を担持した異形セラミック粒を採用するのが好ましい。そのサイズは特定のそれに限定されないが、５mm前後の粒径或いは長さのそれが適当である。基材の全部又は一部としてこのような異形セラミック粒を採用すると、回転攪拌手段による攪拌動作が行われる際に、これが生ゴミに繰り返し接触することにより該生ゴミに対する強い破砕作用が働き、生ゴミの微生物に対する接触面積を拡大し、その分解を強力に促進することができることとなるためである。
【００５０】
従って本発明の生ゴミ減容機は、以下のように使用することができる。
先ず、前記処理槽に、予め半分より若干上方程度、即ち、前記回転軸を若干越える程度まで基材を充填しておき、その後、１日当たり該基材量の２７〜３０重量％程度までの量の生ゴミを投入して使用する。
【００５１】
基材を投入し、最初の生ゴミを投入した後、回転攪拌手段及び吸気手段の動作を開始させる。吸気手段に加温手段を構成した場合は同時にその加温動作も開始させる。該基材としては、微生物を担持した前記異形セラミック粒又は微生物を担持した木材チップ等の一方又は双方を採用するものとし、これを、前記したように、予め処理槽に投入しておく。前記排気手段は、基本的には、常時排気動作をさせておくべきであるが、この生ゴミ減容機の運転開始時で、前記加温手段が動作している間は、その加温動作を妨げないために停止させておくのが適当である。なお生ゴミの処理が進行し始めると処理時に発生する熱で適切な温度に保持されるようになるので、加温手段の動作を停止する。
【００５２】
前記回転攪拌手段は、予め動作の仕方を設定しておく。例えば、１０分正転、２０分停止、１０分正転の繰り返しを継続するような設定をしておく。または、１０分反転、２０分停止、１０分反転の繰り返しを継続するような設定をしておく。或いは、１０分正転、２０分停止、１０分反転の繰り返しを継続するような設定をしておく等である。時間の設定も必要に応じてこれと異なる種々の設定を行う。
【００５３】
こうして回転攪拌手段が回転動作すると、例えば、正転の場合であって、各螺旋部材の巻き方向を中央を境として両側で異なるものとしてある場合は、前記処理槽中の生ゴミ及び基材は、それぞれ中央部に向かって移動させられつつ該回転軸の軸周りに攪拌させられる。いずれ中央部付近に積上げ状態となり、水分状態その他の種々の条件によって定まる高さまで盛り上がると、該中央付近に移動させられた生ゴミ等は上から崩れ落ち、それによっても循環状態となって攪拌は進行する。
【００５４】
このとき、生ゴミ及び基材が回転攪拌手段の周囲を供回りしようとした場合は、その上方に配置してある供回り防止バーに盛り上がる生ゴミ等が衝突して破砕され、供回りが防止されることになる。こうして攪拌動作が確実なものとなり、処理槽に、供回り防止バーを用いていない場合に比較して、約１．５倍の生ゴミ及び基材を投入しても良好な攪拌処理を行うことが可能となる。
【００５５】
この後、引き続く２０分の停止を行うサイクルを採用した場合は、この停止時に、中央に盛り上げられた生ゴミ等は更に若干崩れ、更にこの後、正転、停止のサイクルが繰り返される場合は、同じ過程が繰り返されることとなる。
【００５６】
各螺旋部材の構成が以上と同様であって、反転動作、停止、反転動作の繰り返しの場合は、回転動作が開始すると、前記処理槽中の生ゴミ及び基材は相互に巻方向の異なる両側の螺旋部材により、該回転軸の軸周りに攪拌させられつつ、該処理槽の両端方向に向かって移動させられ、それぞれ両端付近で盛り上がる状態となる。この場合も、水分状態その他の種々の条件によって定まる高さまで盛り上がると、該端部付近に移動させられた生ゴミ等は上から崩れ落ち、それによっても循環状態となって攪拌は進行する。
【００５７】
この場合も、生ゴミ及び基材が回転攪拌手段の周囲を供回りしようとすれば、前記した場合と全く同様に、その上方に配置してある供回り防止バーに盛り上がる生ゴミ等が衝突して破砕され、供回りが防止されることになる。こうして攪拌動作が確実なものとなり、処理槽に、供回り防止バーを用いていない場合に比較して、約１．５倍の生ゴミ及び基材を投入しても良好な攪拌処理を行うことが可能となる訳である。
【００５８】
引き続く停止時に、中央に盛り上げられた生ゴミ等は更に若干崩れ、更にこの後、同じ過程が繰り返されることとなる。
【００５９】
該回転軸を、前記のように、２０分の停止時間を挟んで正転と反転を繰り返した場合は、以上の正転の場合及び反転の場合の動作が交互に繰り返されることとなり、良好な攪拌が行われることとなる。生ゴミ及び基材が回転攪拌手段の周りを供回り使用とした場合に、前記供回り防止バーによって良好にそれが回避され、更に良好な攪拌を確保できることも同様である。
【００６０】
前記螺旋部材の巻き方向を全部同一方向とし、２０分の停止時間を挟んで１０分間の正転と反転を繰り返した場合は、生ゴミと基材とは、その回転に伴い、処理槽の一端側への移動と他端側への移動とが繰り返され、各端部では先に述べた反転の場合と同様の現象が生じることとなる。またいずれの場合でも、生ゴミ及び基材が回転攪拌手段の周りに供回りしようとした場合は、前記供回り防止バーの作用でそれが防止され、良好な攪拌が確保されることとなる。
【００６１】
以上の攪拌動作の過程で、生ゴミ及び基材が攪拌混合されるが、同時に回転攪拌手段及び供回り防止バーの作用により、生ゴミは破砕作用を受け、徐々により小さな破片となり、微生物との接触面積を広げることにもなる。微生物を担持させた基材の全部又は一部として、異形セラミック粒を用いた場合は、攪拌の過程で該異形セラミック粒が生ゴミと繰り返し頻繁に接触することにより、より破砕が進行し、生ゴミの破片が小さくなり、接触面積が拡大して微生物の分解作用を受けやすくなる。
【００６２】
前記攪拌動作の間に、前記排気手段の作用により前記処理槽内の排気が行われ、同時に前記吸気手段による外気の導入が行われる。こうして導入される空気が前記良好な攪拌に伴って生ゴミ及び基材の混合物中に良好かつ均一に導かれ微生物の良好な活動に資することになる。該吸気手段に加温手段が構成されている場合で、運転開始時及びそれから間もない時点では、処理槽中に該吸気手段を通じて導入される空気は加温され、処理槽内部の生ゴミ等を加温し、これによって適切な温度に保持されることになる。それ故、微生物の活動は活発となって、生ゴミの分解は良好かつスピーディに行われることとなる。微生物の活動が活発になり、それ自体の発熱により適切な温度に保持されるようになると、前記したように、加温手段の加温動作は不要となり、その動作を停止する。
【００６３】
また前記排気手段による上記の排気の際に、生ゴミの分解によって生じた二酸化炭素と水蒸気及び同時に発生することのあるその他のガス類が排気され、前記吸気手段の動作と相まって、処理槽内の空気を大気に近似する状態に保持し、微生物の活動を良好な状態に保持する。また該排気手段を、該処理槽内の空気に該処理槽外の空気を混合して排気する外気混合手段を付設した構成とした場合には、排気の際に該処理槽からの排気を希釈し、湿度を低下させることができるため、排気ダクト中での結露を防止することができる。同時に生じることのある臭気を減じて排気することができる。
【００６４】
なお、前記したように、前記吸気手段に前記処理槽の開口部にエアカーテンを形成し得るように構成した場合は、前記処理槽の上部開口部を生ゴミの投入等のために開けると、該吸気手段中に配した吸気用のファンが動作し、吸引した空気を前記内端噴出口から噴出して該処理槽の開口部上にこれを横切るように空気の膜を形成し、該処理槽から立ち上る排気の臭いを遮断することになる。そのため生ゴミ等の投入時にこれを使用する者は不快な臭いに晒されることがなくなる。
【実施例】
【００６５】
この実施例の生ゴミ減容機は、図１〜図４に示すように、処理対象の生ゴミを微生物を担持した基材に接触させて分解処理するための処理槽１と、主として該処理槽１内に外気を導入する吸気ダクト２と、該処理槽１内で発生した二酸化炭素や水蒸気を排出する排気ダクト３と、生ゴミ及び基材を攪拌するための回転攪拌手段４と、該回転攪拌手段４の上方で該処理槽１の両側壁１ａ、１ｂ間に配した供回り防止バー５、５、５とを主要構成要素として構成したものである。
【００６６】
前記回転攪拌手段４は、図１〜図４に示すように、前記処理槽１の底部中心にその長さ方向に沿って配した回転軸４ａと、該回転軸４ａの外周に一定の間隔をあけてその軸方向に沿って直列に配した４本の螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４と、該螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４をこれを介して該回転軸４ａに固設する複数の支持軸４ｃ、４ｃ…と、該回転軸４ａを回転駆動する後記電動モータ４ａ２及びその回転駆動力を回転軸４ａに伝達する回転伝達手段とで構成したものである。
【００６７】
前記螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４は、図１及び図３に示すように、中央部を境界として両側のそれらを相互に逆向きの巻き方向に構成したものである。該螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４の各々は、前二者と後二者との巻き方向は相互に逆になっているが、各々の長さ寸法はいずれも同一であり、長さ方向に隣接する各々の間には、いずれも前記供回り防止バー５の幅寸法を若干超える隙間があけてある。また該螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４の半径は、図２及び図４に示すように、前記処理槽２の底部内径に対応させ、これより僅かに短い寸法とする。前記回転軸４ａの回転に際して、これによって該処理槽１の底部内面をこすらない程度の寸法とする趣旨である。
【００６８】
前記螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４の各々は、前記し、図２及び図４に示すように、各々前記回転軸４ａに、これから直角に突出させた複数の支持軸４ｃ、４ｃ…を介して取付けている。該支持軸４ｃ、４ｃ…と回転軸４ａとの結合は介在物を介した溶接により、該支持軸４ｃ、４ｃ…と該両螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４との結合は溶接により行っている。また該両螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４は帯鋼を螺旋状に屈曲して構成したものである。前記各支持軸４ｃ、４ｃ…は強度及び前記生ゴミや基材を攪拌する速度を考慮して丸棒材によって構成した。なお該各支持軸４ｃ、４ｃ…の取付間隔は、前記回転軸４ａの周に沿って４５度の角度間隔としている。
【００６９】
前記回転軸４ａは、先に述べ、図１及び図４に示すように、処理槽１の断面半円弧状の底部にその半円弧の中心に沿って配設する。該回転軸４ａは、その両端を、該処理槽１の両端に各々配してある軸受で回転自在に支持する。更に該回転軸４ａの一端は該処理槽１外に突出させてあり、特に図１及び図２に示すように、該突出部位に固設したスプロケット４ａ１、減速機付きの電動モータ４ａ２の出力軸に固設したスプロケット４ａ３及び両スプロケット４ａ１、４ａ３に掛け渡したチェーン４ａ４によって、該電動モータ４ａ２の回転駆動力が該回転軸４ａに伝達されるようになっている。なお、前記回転軸４ａの突出部位に固設したスプロケット４ａ１、電動モータ４ａ２の出力軸に固設したスプロケット４ａ３及び両スプロケット４ａ１、４ａ３に掛け渡したチェーン４ａ４が前記回転伝達手段を構成する。なおまた該電動モータ４ａ２は、図２に示すように、前記処理槽１の外部に配置され、その動作は、付設された制御手段で制御されるようになっている。
【００７０】
前記処理槽１は、以上のように、その底部を断面半円弧状に構成したものであるが、基本的には、側面及び平面から見て直方体状の構成の容器体であり、ハウジング６に内装され、上端上縁は、図２に示すように、ハウジング６の上面に接続し、かつ上部は開放状態になっている。ハウジング６の該処理槽１の上部開口に対応する上面には、同図に示すように、蓋体６ａが開閉自在に構成してある。該蓋体６ａは、図示しないヒンジによってその一端でハウジング６に起伏開閉自在に結合しており、閉じた状態は、同様に図示しないロック手段で固定されるようになっている。
【００７１】
なお、前記処理槽１、前記回転軸４ａ、前記螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４及び前記支持軸４ｃ、４ｃ…を耐食性等を考慮してステンレススチールで構成した。
【００７２】
前記吸気ダクト２は、図２に示すように、装置の外殻を構成するハウジング６の内側で前記処理槽１の前側部に沿って立ち上げた筒状部材であり、その上端が該処理槽１の上部で斜め下向きに開口する噴出口２ａを構成し、下端が該ハウジング６の下部で下向きに開口する吸気口２ｂを構成する。該噴出口２ａは、該吸気ダクト２中に配した吸気用のファンを動作させた場合に、ここから噴出する空気が該処理槽１の生ゴミ及び基材の上面に噴出するように向きを定め、かつその開口幅を設定する。
【００７３】
該吸気ダクト２の途中には、図２に示すように、空気加温部（加温手段）２ｃを構成する。この空気加温部２ｃは、内部に電気ヒータを備え、その内部を通過する空気を加温し、これによって処理槽１内の生ゴミ及び基材を加温する趣旨である。この加温手段は、この実施例では、ここを通過する空気を５０〜６０℃に加温するように構成する。処理槽１の底部外面に図示しない温度センサを配しておき、その測定温度が所定温度より下回ると該空気加温部２ｃが加温動作し、該所定温度を上回ると加温動作を停止するように構成する。該所定温度は、微生物の性質に応じて調整可能に構成する。
【００７４】
前記排気ダクト３は、図１及び図２に示すように、前記吸気ダクト２の噴出口２ａと前記処理槽１を挟んで反対側の位置に構成した、該処理槽１中に開口する二つの吸出口３ａ、３ａと、ハウジング６の後方上部に配した外気混合部（外気混合手段）３ｂ中に配した排出口３ｃと、その間に装入した排気用のファンと、該外気混合部３ｂとを備えたものである。なお前記二つの吸出口３ａ、３ａは、特に図１に示すように、該処理槽１の両端付近の上部に開口させてある。
【００７５】
該外気混合部３ｂは、図１及び図２に示すように、ハウジング６の上部後方で前方に向いて開口した外気導入口３ｂ１とその後部から直立する排気管部３ｂ２とで構成したものであり、該排気管部３ｂ２の途中に、前記排出口３ｃを装入し、かつその排出方向を該排気管部３ｂ２の下流側（外気導入口３ｂ１と反対側）に向けるものとする。該排出口３ｃから該排気管部３ｂ２の下流側に向かって排出される排気により、該外気導入口３ｂ１から外気を吸引導入し、該排出口３ｃから排出される排気に該外気を混合して排出する趣旨である。
【００７６】
なお前記吸気ダクト２のファン及び前記排気ダクト３のファンには、いずれもそれぞれに図示しない独自の小型電動モータが付設してあり、これによって回転駆動されることになっている。これらのファン用の小型電動モータの内、吸気ダクト２のそれは、処理槽１の底部外面に配した温度センサが前記所定温度を下回る温度を検出している場合にのみ動作し、逆に前記排気ダクト３のそれは、それ以外の場合にのみ動作するように構成する。  
【００７７】
この生ゴミ減容機の運転開始時等のように温度センサの検出する温度が該所定温度を下回る場合は、前記のように、吸気ダクト２の空気加温部２ｃが加温動作し、かつ吸気用のファンが動作して加温された空気を処理槽１内に導くように動作し、その後ある程度の時間が経過して、温度センサの検出する温度が該所定温度を上回るようになると、空気加温部２ｃの加温動作が停止し、かつ吸気用のファンの動作も停止し、他方、前記排気用のファンの動作が開始し、これによって処理槽１内の二酸化炭素や水蒸気等が排気されることになる訳である。こうして処理槽１内が陰圧になり、吸気用のファンが停止していても、同時に吸気ダクト２を通じて加温されない空気が導入されることにもなる訳である。
【００７８】
前記供回り防止バー５、５、５は、この実施例では、図１〜図４に示すように、帯状の金属部材で構成し、前記処理槽１の両側の側壁１ａ、１ｂ間にその各端部を固設して配してある。各供回り防止バー５、５、５の端部は、図２及び図４に示すように、処理槽１の各側壁１ａ、１ｂの各対応する部位の外面側にアングル材７、７を横向きに配しておき、これらを通じて該端部にボルトをねじ込むことで固定したものである。また該供回り防止バー５、５、５は、それぞれ、図１及び図３に示すように、回転攪拌手段４の各隣接する螺旋部材４ｂ１と４ｂ２との間、螺旋部材４ｂ２と４ｂ３との間、螺旋部材４ｂ３と４ｂ４との間であって、その回転軸４ａから該螺旋部材４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４の半径の約６４％の高さ位置に設置してある。
【００７９】
この実施例の生ゴミ減容機は、以下のように使用することができる。
先ず、前記処理槽１に、予め前記回転軸４ａを越える程度の高さまで基材を充填しておき、その後、１日あたり該基材量の３０％程度までの量の生ゴミを投入して使用する。基材の投入後、最初の生ゴミを投入した後、電源を投入して、前記回転軸４ａの所定の回転動作、この実施例では、該回転軸４ａの中央部を境界として両側に相互に逆向きの巻き方向に配した螺旋部材４ｂ１、４ｂ２と４ｂ３、４ｂ４とによって、処理槽１内の生ゴミ及び基材を中央側に寄せる方向の回転動作をさせるものとする（これを正転と称する）。なおこの回転動作は、この実施例では、４rpmの回転速度で、１０分回転、３０分停止のサイクルを繰り返すように設定した。回転方向は常時正転とした。
【００８０】
この実施例では基材の担体として、微生物を担持した木材チップ及び同様に微生物を担持した異形セラミック粒を採用した。該木材チップ及び該異形セラミック粒の粒径は５mm前後である。担持される微生物は、好気性菌、嫌気性菌及び通性嫌気性菌の各菌群を組み合わせたもので、生ゴミを最終的には水と二酸化炭素に分解し、若干のミネラル類等の分解残渣を生じさせる。
【００８１】
従って、前記のように、この生ゴミ処理機に生ゴミを投入してその動作を開始させると、このような運転開始時点では、通常、処理槽１の底部は温度が低い状態にあり、該底部外面に配した温度センサは前記所定温度（これはこの実施例で採用した微生物との関係で２３℃に設定してある）を下回る温度しか検出しないので、前記吸気ダクト２の空気加温部２ｃが加温動作を開始し、かつ吸気用のファンも吸気動作を開始する。他方、前記排気ダクト３の排気用のファンは動作を停止した状態のままとなっている。
【００８２】
また上記吸気ダクト２の空気加温部２ｃ及び吸気用のファンと同時に前記回転攪拌手段４も回転攪拌動作を開始する。これは、前記したように、常時４rpmの回転速度で正転し、かつ１０分回転、３０分停止のサイクルを繰り返す。
【００８３】
前記回転軸４ａが正転すると、前記処理槽１中の生ゴミ及び基材は、両側の異なる巻き方向の螺旋部材４ｂ１、４ｂ２と４ｂ３、４ｂ４とによって、それぞれ両者の境界である中央部付近に移動させられつつ該回転軸４ａの軸周りに攪拌させられる。生ゴミ及び基材の混合物は、投入当初の平坦な上面高さ状態から、徐々に中央の境界付近に積上げ状態となり、水分状態その他の種々の条件によって定まる高さまで盛り上がると、盛り上がった生ゴミ等の混合物は上から崩れ落ち、それによっても循環状態となって攪拌は進行する。
【００８４】
以上の中央への盛り上げ動作は、前記のように、１０分間継続し、次に３０分間停止し、この停止中に、生ゴミ等の盛り上がりは若干崩れ、上記３０分間の停止後、更に同じ動作が繰り返されることとなる。
【００８５】
以上の攪拌動作時に、処理槽１中の生ゴミ及び基材は、水分状態等の条件により、半練り状態となって回転攪拌手段４の周囲を供回りしようとすることがあり、その場合には、該回転攪拌手段４の回転軸４ａの上方に配置してある供回り防止バー５、５、５に盛り上がる生ゴミ等が衝突して破砕され、供回りが防止されることになる。こうして生ゴミ及び基材に対する攪拌動作が確実なものとなり、均一に攪拌され、更に生ゴミは適当に破砕されて表面積が大きくなり、微生物による分解作用がより良好に行われるようになる。
【００８６】
また前記基材の担体として、この実施例では、木材チップと異形セラミック粒を併用したため、以上の回転攪拌手段４による攪拌動作時に、該異形セラミック粒が頻繁かつ繰り返し生ゴミと接触することとなる。そこで生ゴミは攪拌と同時に該異形セラミック粒による破砕作用を受け、より細かな破片となって表面積を拡大し、微生物による分解活動が更に受けやすくなる。
【００８７】
この生ゴミ減容機の運転当初は、先に述べたように、処理槽１の内部は微生物の活動が活発に行われていない低温状態にあり、そのため、吸気ダクト２の空気加温部２ｃが加温動作し、かつ吸気用のファンが吸気動作して、処理槽１内部の生ゴミ及び基材に温風を供給することになる。これによって微生物の活動が活発になり、その発熱作用で適切な温度が維持できるようになると、吸気ダクト２の空気加温部２ｃ及び吸気用のファンの動作は停止し、排気ダクト３の排気用のファンが動作を開始し、処理槽１内の二酸化炭素及び水蒸気等の排気が行われることになる。
【００８８】
上記空気加温部２ｃ及び吸気用のファンの動作停止、並びに排気ダクト３の排気用のファンの動作開始は、処理槽１の底部に配した温度センサがその部位の温度が前記所定温度（２３℃）を下回ったことを検出することによって行われる。
【００８９】
前記したように、排気ダクト３には、外気混合部３ｂが構成してあり、排気用のファンの作用で処理槽１中から排出された二酸化炭素及び水蒸気等の排気は該外気混合部３ｂで外気と混合希釈され、その状態で大気中に排出される。これによって排気中の湿度が低下し、排気ダクト３中で結露を生じる虞を低下させ、また臭気が発生していた場合もその臭気成分の割合を低下させて排出することができる。
【００９０】
このとき、前記のように、吸気ダクト２の吸気用のファンは動作していないが、排気ダクト３を通じて処理槽１内の空気が排出され、該処理槽１内が陰圧になるので、該吸気ダクト２を通じて新鮮な外気が導入され、常時、処理槽１内の生ゴミ及び基材には新鮮な空気が供給され、その活発な活動に資することができる。
【００９１】
こうしてこの実施例の生ゴミ減容機によれば、投入した生ゴミと基材の混合攪拌及び粉砕が良好に行われ、生ゴミの減容処理が効率的に行われることになる。
【００９２】
以上に説明した実施例の生ゴミ減容機と、前記供回り防止バー５、５、５を有しない点のみ異なる比較用の生ゴミ減容機とによって、それぞれ生ゴミの減容処理を行い、その処理能力を比較した。処理槽１のサイズは、幅９００mm、長さ１５００mm、底部の半径４５０mm、高さ１２５０mmであり、回転攪拌手段４その他の各部の動作は、先に説明した通りである。
【００９３】
【表１】
2007044652.tif 000003
【００９４】
前記表１中の「処理槽内基材量」は、予め処理槽１に投入しておく基材の量である。「生ゴミ処理量／日」は、１日で減容処理可能な生ゴミの量である。「処理槽内容物合計」は、処理槽１内に投入されている基材と生ゴミの合計量である。
【００９５】
生ゴミはスーパーストアで廃棄される魚介類や野菜の屑などである。これらをそれぞれ毎日投入して、安定して処理可能な生ゴミ量及び予め投入しておくべき適切な基材量を検討したところ、上記表１の結果が得られた。
【００９６】
表１の結果によれば、供回り防止バーを取り付けた実施例の生ゴミ減容機が比較例のそれと比較して約１．５倍の処理能力を有することが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】実施例の生ゴミ減容機の正面説明図。
【図２】実施例の生ゴミ減容機の側面説明図。
【図３】実施例の生ゴミ減容機の処理槽及びその内部の構成を示した正面説明図。
【図４】実施例の生ゴミ減容機の処理槽及びその内部の構成を示した側面説明図。
【符号の説明】
【００９８】
１    処理槽
１ａ、１ｂ  側壁
２    吸気ダクト
２ａ  噴出口
２ｂ  吸気口
２ｃ  空気加温部（加温手段）
３    排気ダクト
３ａ  吸出口
３ｂ  外気混合部（外気混合手段）
３ｂ１  外気導入口
３ｂ２  排気管部
３ｃ  排出口
４    回転攪拌手段
４ａ  回転軸
４ａ１  回転軸に配したスプロケット
４ａ２  電動モータ
４ａ３  電動モータの出力軸に配したスプロケット
４ａ４  チェーン
４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３、４ｂ４  螺旋部材
４ｃ  支持軸
５    供回り防止バー
６    ハウジング
６ａ  蓋体
７    アングル材
【図１】
2007044652.tif 000004
【図２】
2007044652.tif 000005
【図３】
2007044652.tif 000006
【図４】
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