(57)【要約】      （修正有）【課題】大容量の水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置を提供する。【解決手段】生ゴミ処理中発生する過剰水分をリアクター外部の浄化槽２に導く。ここで浄化され、かつバクテリアを多量に含有する水をポンプでリアクター内の噴霧チップに圧送する。圧送された水は噴霧チップで噴霧状に大気に飛散し、菌床に戻る。この結果、噴霧に含まれる好気性バクテリアは直接大気の酸素と接触でき、活性バクテリアができる。この活性バクテリアが菌床で生ゴミ分解速度を向上させる。さらに、攪拌ロッド１０、攪拌羽根１０ｃ、攪拌ブレード１０ａを回転方向に対し三次元に傾けることにより、攪拌ロッドに攪拌と破砕能力を付加させ、バクテリアの活性化を物理的に助長させる。また、過負荷時、ブレード１０ａが逆回転し、ブレードとリアクターのスキマｃにかじりついた固形物を自動的に除去することにより、無人運転の信頼性を向上させることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に病院やビル等の大食堂に使用される大容量生ゴミ処理機１において、菌床２０内のバクテリアで生ゴミが処理され、処理後発生する水分が菌床必要水分量を超えた場合に、この水分をリアクター８の穴部１４から抜き取り、これを外部浄化槽２に導き、さらに浄化されたバクテリア含有水１５をポンプ３でリアクター８内の導管７に導き、導管７に設けた噴霧チップ７ａでバクテリア含有水を大気中に飛散させ菌床２０に戻すことにより、バクテリア含有水を再利用することを特徴とする水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置。
【請求項２】
前記リアクター８内で発生した過剰バクテリア含有水１５をいったん浄化槽２に戻し、浄化槽２の仕切板２ａ、２ｂにより区切られた部屋、１５ａ、１５ｂ、１５ｃで、バクテリア含有水中の堆積物を除去し、同時にリアクター８内の水分量を浄化槽２中の水量で制御できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置。
【請求項３】
前記リアクター８内の菌床２０攪拌用主軸９両端を、リアクター８の両端ボス８ｂに設けた軸受１６で軸支し、さらに、リアクター８の側面８ａを本体１のフレーム１ａと結合させ、主軸９を再度、本体フレームのボス１ｂ内軸受１７で軸支し、主軸両端をそれぞれ二重に軸支することを特徴とする請求項１記載の水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置。
【請求項４】
前記リアクター８内の菌床下方に溜まるバクテリア含有水１８が、菌床の水分量を常時一定に保つよう、過剰バクテリア含有水１８除去用穴４ａをリアクター真下から最適な円周方向にずらして設けることを特徴とする請求項１記載の水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置。
【請求項５】
前記リアクター８内の主軸９に菌床攪拌用ロッド１０を主軸とα°なる角度を有するように設け、さらにロッド１０の先端に回転方向とβ°なる角度を有するブレード１０ａを設け、かつロッド１０中間部に羽根１０ｃを回転方向とγなる角度で取付け、ブレード１０ａの外周をリアクター８とｃなるスキマを有する円弧状とし、かつ先端を尖らせ、生ゴミの攪拌兼破砕を可能としたことを特徴とする請求項１記載の水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置。
【請求項６】
前記リアクター８内の攪拌ロッド１０回転時、ブレード１０ａとリアクター８内面とのスキマｃに生ゴミが破砕されずに巻き込まれた際生じる過負荷を、制御盤２２に設けた過負荷検出器で過負荷を検出し、一時ブレードを逆回転させ、過負荷を自動的に取り除くことを特徴とする請求項１記載の水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に病院やビル等の大食堂に設けるに最適なバクテリア活用大容量生ゴミ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
好気性バクテリアの生ゴミ分解能力を活用した生ゴミ処理装置は種々考案されている。これらの特許に関する公知例調査の結果、特許文献１の菌床の温度、湿度コントロール、特許文献２の菌の環境条件保持、特許文献３の菌の活性化温度対策等がある。一方、バクテリアの生ゴミ分解能力を最大限に発揮させるバクテリア活性化技術、物理的なバクテリアの分解能力向上技術、および生ゴミ処理装置の安全性確保に関する技術の公知例は見当たらない。
【特許文献１】特開平７−３２８５８９
【特許文献２】特開平８−３０９３１７
【特許文献３】特開平９−１５０１３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は菌床内好気性バクテリアの生ゴミ分解能力を最大限に発揮させる方策と、無人運転に対応した装置の安全性対策についてその具体策を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
菌床内の好気性バクテリア活性化の為に、主に菌床の温度、湿度コントロールが行われているが、これだけでは不充分である。すなわち、バクテリアが空気中の酸素と直接接触する機会が少ないためである。これは、処理水中に含有されるバクテリアを直接空気に接触させることが出来れば解決できる。また、菌床に空気を含ませるため菌床を攪拌するが、攪拌すると同時に粉砕も兼ねることが出来れば処理能力を向上させることができる。さらに、攪拌ブレードとリアクターとの間に生ゴミがひっかかり、過負荷となった際、これを自動的に解消させれば、無人運転の信頼性を向上させることができる。さらに、装置の振動、騒音対策、コスト低減も攪拌主軸の両端をそれぞれ二重軸支構造とすれば、装置の安全性が向上できる。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決し、所期の目的を達成したものである。本発明の原理を図１、図２、図３、図４に基づいて説明する。図１は本発明の基本原理を説明する１実施例の全体図で、図２は図１の内部説明用断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図。図４はリアクター内ブレードの構造と動作説明図である。
【０００６】
初めに構造を説明する。
１は装置本体でリアクター８を内蔵し、中心に攪拌用主軸９を配し、主軸９の端に回転駆動用スプロケット１１、チェーン１２、駆動源１３を設ける、１ａは生ゴミ投入口である。攪拌主軸９には複数本の攪拌ロッド１０を回転方向に対して、等間隔となるように設置し、攪拌ロッド１０の先端にブレード１０ａを設ける。１４は、リアクターの過剰水分を抜き取る穴部である。２は、浄化槽で３室の沈殿槽を有する。３はポンプで、４、５、６は水の循環導管である。７は、複数個の水噴霧チップ７ａを持つ導管である。８ｂはリアクター８のボスで、軸受１６で主軸９を軸支する。さらに、リアクター８の側面８ａは、本体１の側面１ａと一体化し、本体の突起１ｂ上の軸受１７で主軸９を二重に軸支する。１０は攪拌ロッドで、主軸９にα°の角度をもつように取付け、攪拌ロッド１０と羽根１０とは、回転方向に対しα°の角度をつけ、さらに、ブ
レード１０ａは回転方向に対してβ°の角度をもたせてある。
【０００７】
次に本装置の動作を説明する。
駆動部１３よりチェーン１２を介して攪拌主軸９を矢印方向に回転させ、菌床を攪拌させながら、装置本体１のフタ１ａをあけ、生ゴミを菌床２０に入れる。生ゴミは、攪拌ロッド１０、羽根１０ｃ、ブレード１０ａで菌床中にかきまぜられる。菌床にまじった生ゴミは、菌床中のバクテリアにより水に分解される。発生した水はリアクター底部に一部１８の如く溜まるが、この量が多くなると、円周方向に設けた水抜き穴から水分が外部に流出する。この時、リアクター底部に溜まった水分１８は、菌床の水分を一定に保持する役目をする。一方、水抜き穴４ａから外部に流出した水分は導管４を介して浄化槽２の１５ａ室に導かれる。流出する水１５には、多量のバクテリアが含有されている。
【０００８】
このバクテリア含有水１５は浄化槽２の部屋１５ａを満杯にし、水量が仕切り２ａを超えると、矢印ａの如く、隣の部屋１５ｂに導かれる。更に１５ｂ室が一杯になり、水量が仕切板２ｂを超えると、矢印ｂの如く、隣の１５ｃ室に導かれる。一方、１５ｃ室の水量をセンサー２３ａと２３ｂで監視し、水位が２３ａになった時点で自動的にポンプ３が働き、多量にバクテリアを含有した水は、導管６、７を介して噴霧チップ７ａに圧送し、噴霧チップ７ａでバクテリア含有水を噴霧状に大気に飛散させる。この時、好気性バクテリアは菌床内で接触する空気とは比較にならない程の空気と接触し、空気中の酸素を充分に吸収する。この活性化したバクテリアがさらに菌床に入ることにより、菌床内のバクテリアの活動が活発となり、バクテリアの生ゴミ処理能力が向上するのである。尚、水位が２３ｂになった時点で、ポンプ３を停止させ、このサイクルを自動化する事により、
上記現象を継続させることが出来る。
【０００９】
さらに、攪拌ロッド１０の羽根１０ｃ、ブレード１０ａで生ゴミを破砕し、生ゴミのバクテリア接触面積を増大させる事により、物理的にバクテリアの生ゴミ分解速度を向上させている。特に、ブレード１０ａは先端が尖っており、かつ回転方向とβ°の角度を成す事により、破砕能力は一段と向上する。すなわち、生ゴミが傷つくか、破砕されることにより、バクテリアが生ゴミに侵入する表面積が大きくなり、バクテリアの処理能力を物理的に向上させることができるのである。
【００１０】
また、図４に示す如く、ブレード１０ａとリアクター８内面との間には、ｃのスキマを設ける必要があるが、このｃに固形生ゴミ等が食い込み、駆動主軸９が過負荷になると、装置が振動、騒音を発する。この過負荷が大きいと、主軸の損傷にもつながる。
【００１１】
通常過負荷が大きいと主軸９を変形させるが、主軸９を図２の如く、両端を２軸受で軸支すると、両端を１個の軸受で軸支する単純支持梁に比較して、連続梁となることから、主軸９の変形量、応力ともに小さくすることができ、装置の信頼性を向上できる。
【００１２】
さらに過負荷時、主軸９の回転方向を１回転以上逆回転させる事により、スキマに挟まった異物は上部開口部に導かれ、ブレードから外れ、その後正回転させることにより、過負荷を自動的に解除できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上記載の如く請求項１の発明によれば、バクテリア含有水を大気中に飛散させる事により、バクテリアが大気中の大量の酸素と直接接触できる。この結果、大量の酸素を吸収したバクテリアは活性化され、この活性化バクテリアが菌床に戻されることにより、生ゴミ処理能力を向上させることができる。（実験では、従来の１．５倍の効果が得られている。）
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、リアクター内の過剰水をいったん外部に貯水でき、さらに、貯水中の堆積物が除去できることから、環境汚染が防止できると同時に、請求項１記載の発明効果を達成させることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、主軸９が両端のそれぞれ２個の軸受で軸支されることから、軸の振動、騒音が防止でき、さらに装置のコンパクト化が可能になる。また、組立時もリアクターと主軸を最初に組立、その後本体に結合するが、この作業が極端に単純化され、装置のコストダウンに貢献できる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、常時リアクター底部に水分１８を保持でき、菌床内の含有水分量をセルフコントロールできる。この結果、装置を停止している際、菌床の水分が除去され菌床を乾燥させ、菌床を使用不可とするトラブルが未然に防止できる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、攪拌ロッド、攪拌羽根、攪拌ブレードの主軸９に対する取付角が、α°、β°、γ°と三次元に傾いているため、攪拌効率を上げると同時に、生ゴミの破砕効果が向上できる。特に攪拌ブレードは回転方向に対しβ°傾いており、かつ先端が尖っているため、大きな生ゴミの破砕に多大な効果が期待できる。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、過負荷による過電流を検出し、攪拌方向を逆回転させることにより、過負荷を自動的に取り除くことができ、装置無人運転の信頼性が向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
リアクター内で発生する過剰なバクテリア含有水をいったん外部の浄化槽に導き、バクテリア含有水の堆積物を除去し、浄化後のバクテリア含有水をポンプでリアクター内に圧送し、リアクター内の導管に設けた噴霧チップからバクテリア含有水を噴霧状に菌床に戻す。この結果、水中のバクテリアは空気と直接接触することになり、好気性菌にとっては、酸素を取り込む絶好の機会を得ることができる。すなわち、酸素を充分に吸収した活性バクテリアが菌床に戻ることにより、菌床の菌の量を減らす事なく、むしろ細胞分裂が加速され、新たな活性菌が増殖される結果、生ゴミの処理速度が向上できるのである。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明による水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置実施例の全体説明図。図２は、図１の内部説明用断面図。図３は、図２のＡ−Ａ断面図。図４は、本発明の実施によるリアクター内ブレードの構造と動作説明図である。
【００２１】
先ず、全体説明図１で処理能力向上策の原理を説明する。リアクター８内にそばかす等の菌床２０を作り、適切に水分を含有させる。駆動部１３の動力によりチェーン１２、スプロケット１１を介して、リアクター内の攪拌主軸９を矢印方向に回転させる。この状態で装置本体１のフタ１ａから生ゴミをリアクター８内に投入する。生ゴミは、菌床とともに攪拌ロッド１０、攪拌羽根１０ｃ、攪拌ブレード１０ａにより攪拌され、菌床に空気を混入させると同時に、生ゴミがバクテリアにより分解される。
【００２２】
本発明は、上記従来の方式から更に進めたもので、物理的には、攪拌ロッド１０、攪拌羽根１０ｃの各コーナーを角ばらせ、生ゴミを破砕するか、傷つけるようにする。また、ブレード１０ａは、回転方向に対し、β°の角度を付け、かつ、先端を尖らせる事により、生ゴミの攪拌はもとより、生ゴミの破砕を積極的に行うようにしたものである。
【００２３】
バクテリアの分解能力向上策としては、リアクタータンク底部に溜まる水分１８を菌床保持用として一部確保すると同時に、過剰な水分を搬出するよう、リアクタータンク底より円周方向の最適位置に水抜き穴４ａを設け、この水を浄化槽２に導く。この水が仕切板２ａ、２ｂを超え、１５ｃ室に溜まるようにする。１５ｃ室には、水位下限検出センサー２３ａ、２３ｂがあり、このセンサーの制御により、ポンプ３を動かす。ポンプ３で圧送されたバクテリア含有水は、導管７の噴霧チップ７ａを介して７ｂの如く、噴霧状に菌床２０に戻す。この噴霧状になった時、水中のバクテリアは空気と直接接触し、空気中の酸素を吸収する。この結果、酸素を吸収した活性バクテリアが菌床２０に戻り、生ゴミの分解を更に加速させるのである。
【００２４】
また図２、図３により更なる効果を説明する。
リアクター８内の攪拌主軸９は、リアクター８の側壁８ｂに設けた軸受１６で両端を軸支し、さらにリアクター８ａと本体１の内壁１ａとを結合一体化する。一方、本体１の突起部１ｂ上のボス部に軸受１７を設け、主軸９の両端を更に軸受１７で軸支する。この結果、リアクター８と本体１の結合が容易になるだけでなく、主軸９の両端がそれぞれ２つの軸受で軸支することにより、主軸９を連続梁とし、たわみ、応力ともに軽減させ、振動、騒音の発生を防止し、かつ、装置の組立性を向上させ、装置のコストを軽減させることもできる。
【００２５】
図３に示す如く、リアクター８の水抜き穴４ａの位置は、リアクター８の底部に適度の水分を残し、この水分１８が菌床２０の含水率保持に最適となるように、水抜き穴４ａの位置を決める。この結果、装置不使用時の菌床水分枯渇現象が防止でき、菌床水分量のセルフコントロールが可能となる。
【００２６】
図４は、攪拌ロッド１０とリアクター８との関係を示すが、羽根１０ｃ、ブレード１０ａは、それぞれ回転軸にγ°、β°傾いており、生ゴミの破砕効率を向上させている。特に、ブレード１０ａの先端は尖っており、ブレード回転時にこの尖り部で生ゴミを切断破砕することができる。
この結果、生ゴミ処理能力をバクテリアだけに依存するのではなく、物理的にも向上させることができ、両者の効果が加算され、処理の能力を大幅に向上させることができるのである。
【００２７】
さらに、図４に示す如く、ブレード１０ａとリアクター８の内面にはスキマｃを設ける必要があるが、このスキマに固形物等が挟まり、ブレードが回転しなくなることがある。特に、大容量処理装置において発生しやすい。本発明では、主軸９回転時の駆動モーター過電流を検出し、過負荷を検出、モーターを逆回転させ、スキマｃの間に挟まった異物を自動的に取り除くことができる。この結果、無人運転の信頼性が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による水浸バクテリア循環式生ゴミ処理装置実施例の全体説明図
【図２】図１の内部説明用断面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】本説明の実施例によるリアクター内ブレード構造と動作説明図
【符号の説明】
【００２９】
１：装置本体      ２：浄化槽      ３：ポンプ
４、５、６、７：導管      ７ａ：散水チップ
７ｂ：噴霧      ８：リアクター      ９：攪拌主軸
１０：攪拌ロッド      １０ａ：ブレード      １１：スプロケット
１２：チェーン      １３：駆動部      １４：過剰水抜き取り口
１５：過剰水      １６、１７：軸受      ２０：菌床      ２１：生ゴミ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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