(57)【要約】【課題】処理槽内の微生物と生ごみ等との撹拌による混合性を高め、分解処理を短時間に効率よく行うことができ、また、空気の供給や水分の補給・排水を容易にして、攪拌羽根をスムーズに回転させることができる生ごみ処理装置を提供する。【解決手段】生ごみを微生物で分解処理する処理槽２と、前記処理槽２で発生した水分を排出する排水槽３とを有する生ごみ処理装置１において、前記処理槽２が、下側の断面が円形又はそれに近い形状の筒状で、かつ、内部に撹拌羽根２２を分散配置されてなる回転軸２１を横設されていて、前記排水槽３が、下側の断面が三角形又はそれに近い形状の筒状で、かつ、排水口３２が端部に配置されている。【選択図】      図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを微生物で分解処理する処理槽と、
前記処理槽で発生した水分を排出する排水槽とを有する生ごみ処理装置において、
前記処理槽が、下側の断面が円形又はそれに近い形状の筒状の処理槽本体で、かつ、内部に撹拌羽根を分散配置している回転軸を横設していて、
前記排水槽が、下側の断面が三角形又はそれに近い形状の筒状の排水槽本体で、かつ、排水口が端部に配置されている
ことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生ごみ処理装置において、
前記処理槽本体の全体又は一部に水分を通過させる穴又はメッシュを設ける
ことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の生ごみ処理装置において、
前記排水槽本体が、水平方向に対して排水口がある端部方向に傾いている
ことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の生ごみ処理装置において、
前記横軸型回転軸の攪拌羽根の先端部分が、台形又は楕円形状である
ことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の生ごみ処理装置において、
前記横軸型回転軸の攪拌羽根の先端部分が、前記横軸型回転軸に対して傾いている
ことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の生ごみ処理装置において、
前記横軸型回転軸の攪拌羽根の支持部分が、前記横軸型回転軸の内部に貫通して配置されている
ことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の生ごみ処理装置において、
前記排水槽は、排水口がある端部の反対側端部に洗浄用水を供給する洗浄管が配置されていて、
前記洗浄管は、管状構造で複数の供給ノズルを有し、排水槽端部に沿って水平方向に配置されている
ことを特徴とする生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみを微生物で分解処理する生ごみ処理装置に関する、さらに詳細には生ごみと微生物に水分と空気を供給しつつ混合撹拌して生ごみを水分と炭酸ガスに分解処理する生ごみ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生ごみは人間の日常生活、生産活動に伴って必ず排出されるものである。従来、家庭その他の飲食事業者等から発生する生ごみ量は、都市部に設けられた処理施設で焼却又は埋め立て地等に埋め立てられて処分されている。しかし、最近は生活水準の向上や経済の成長に伴い生ごみ量が急激に増加し、焼却や埋め立て処分では、焼却のための燃料費や人件費の増加や埋め立て処分地がなくなるなどこれらだけではなかなか処理できなくなっている。このため、一般家庭その他の飲食事業者等が各自で処理するために、微生物を利用して水分と炭酸ガスに分解して廃棄処理が可能な生ごみ処理装置が開発されている。
【０００３】
特許文献１には、骨格枠体、ほぼＵ字形となる混練胴部の形成された微生物活性化処理槽と温調整可能な加熱装置とからなり、さらに微生物活性化処理槽の内部中心部には撹拌羽根付きアーム杆付き横軸型回転軸が横設された生ごみ処理機が提案されている。この生ごみ処理機は、さらに前記混練胴部の底部に円弧状通気性部材を張設して、微生物のために空気を供し、また生成された水分を排出する。これにより、簡素化された構造であって、装置全体としてコンパクトな経済的な生ごみ処理機とすることができる。
また、特許文献２には、筒状の発酵槽を鉛直方向に配置し、前記発酵槽内に撹拌手段を設けて生ごみ等を撹拌・混合する生ごみ処理装置において、一つの垂直の撹拌軸に、上方に押し上げる撹拌羽根と下方に押し込む撹拌羽根っを取り付けた撹拌手段を有する生ごみ処理装置が提案されている。これにより生ごみとコンポストを均一に混合し連続発酵する生ごみ処理装置とすることができる。
さらに、特許文献３には、発酵槽、制御基板等からなる制御部、シール材が接着されている上ふた等からなり、発酵槽へ厨芥物を投入する厨芥投入口、処理槽内に設けられ担体と生ごみを攪拌する攪拌刃等を備えている厨芥処理装置である。これにより、攪拌刃により厨芥を混合して処理し、発酵槽下部にある残渣取り出し口から排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１０８１６６号公報
【特許文献２】特開平９−２５５４６３号公報
【特許文献３】特開平１０−１１８６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような生ごみ処理装置等では以下に示すような問題点がある。
特許文献１に提案の生ごみ処理機のような横軸スクリュー型の撹拌羽根を用いた場合、前記微生物活性化処理槽内の生ごみの撹拌効率が必ずしも高くない。横軸回転させて撹拌すると前記微生物活性化処理槽内の生ごみは撹拌羽根の撹拌方向と逆方向に送られ、処理槽内の壁面に押しつけられるために、この処理槽内の内壁面に沿って生ごみが局部的に滞留してしまい、生ごみの撹拌効率が低くなってしまうという問題点がある。
また、特許文献２に提案の生ごみ処理装置のような鉛直方向の処理槽では、下方部で生ごみが圧密化して、生ごみと微生物の均一な混合が困難であり、また撹拌混合されず滞留する生ごみが生じる場合がある。さらに、微生物に空気と水分の供給が十分ではなく微生物の活性環境を損ない、生ごみの分解処理ができないために臭気を発生する等の問題がある。
さらに、特許文献３に提案の生ごみ処理機のような半円形の発酵槽乃至処理槽では、大きな厨芥が投入される場合は攪拌刃に大きな負荷がかかるために攪拌モータの通電を停止する場合がある。この場合は、攪拌刃に引っかかった厨芥物を別途、厨芥物を除去する作業が必要となる問題点がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、その課題は、処理槽内の微生物と生ごみ等との撹拌による混合性を高め、分解処理を短時間に効率よく行うことのできる生ごみ処理装置を提供することである。また、空気の供給や水分の補給・排水を容易にして、さらに、攪拌羽根をスムーズに回転させることができる処理槽を有する生ごみ処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
上記課題を解決するために、
本発明の生ごみ処理装置は、生ごみを微生物で分解処理する処理槽と、前記処理槽で発生した水分を排出する排水槽とを有する生ごみ処理装置において、前記処理槽が、下側の断面が円形又はそれに近い形状の筒状の処理槽本体で、かつ、内部に撹拌羽根を分散配置されている回転軸を横設していて、前記排水槽が、下側の断面が三角形又はそれに近い形状の筒状の排水槽本体で、かつ、排水口が端部に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の生ごみ処理装置は、さらに、前記処理槽本体の全体又は一部に水分を通過させる穴又はメッシュを設けることを特徴とする。
また、本発明の生ごみ処理装置は、さらに、前記排水槽本体が、水平方向に対して排水口がある端部方向に傾いていることを特徴とする。
また、本発明の生ごみ処理装置は、さらに、前記横軸型回転軸の攪拌羽根の先端部分が、台形又は楕円形状であることを特徴とする。
また、本発明の生ごみ処理装置は、さらに、前記横軸型回転軸の攪拌羽根の先端部分が、前記横軸型回転軸に対して傾いていることを特徴とする。
また、本発明の生ごみ処理装置は、さらに、前記横軸型回転軸の攪拌羽根の支持部分が、前記横軸型回転軸の内部に貫通して配置されていることを特徴とする。
また、本発明の生ごみ処理装置は、さらに、前記排水槽は、排水口がある端部の反対側端部に洗浄用水を供給する洗浄管が配置されていて、前記洗浄管は、管状構造で水の供給ノズルを有し、排水槽端部に沿って水平方向に配置されていることを特徴とする。
ここで、生ごみとは、一般家庭の厨房、食品加工業から発生する残飯、野菜くず等をいう。生ごみの種類は特に限定するものではなく、人間が食物とできるものから発生する残飯等のすべてが含まれる。
【発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
以上説明したように、本発明の生ごみ処理装置では、生ごみと微生物を均一に混合し、かつ撹拌することが可能になる。さらに、処理槽に穴を設けることにより、散水した水分、微生物の働きで生ずる水分を容易に排水することが可能になり、生ごみの処理を一定に維持することができ、さらに腐敗による臭気の発生を防止すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１ａ】本発明の生ごみ処理装置の構成を立体的に示すために外装、隔壁等の一部を省略した（ａ）正面図である。
【図１ｂ】本発明の生ごみ処理装置の構成を立体的に示すために外装、隔壁等の一部を省略した（ｂ）平面図である。
【図１ｃ】本発明の生ごみ処理装置の構成を立体的に示すために外装、隔壁等の一部を省略した（ｃ）側面図である。
【図２】本発明の生ごみ処理装置に用いられる攪拌羽根が回転軸を貫通している配置を示す図である。
【図３】本発明の生ごみ処理装置に用いられる攪拌羽根が回転軸を貫通している他の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の生ごみ処理装置の構成を立体的に示すために外装、隔壁等の一部を省略した（ａ）正面図、（ｂ）平面図、（ｃ）側面図である。
本発明の生ごみ処理装置１は、生ごみを微生物で分解処理する処理槽２と処理槽２で発生した水分を排出する排水槽３とを有する。
処理槽２が、下側の断面が円形又はそれに近い形状の筒状の処理槽本体２０で形成されていて、かつ、内部に撹拌羽根２２を分散配置されてなる横軸型回転軸２１を横設されている。
処理槽２の上部に加水ノズル２４を配置している。
攪拌羽根２２が、処理槽２の処理槽本体２０内部で回転して、生ごみと微生物等を攪拌し、混合する。このとき、加水ノズル２４から水分を散水することで、生ごみと微生物等の混合性を向上させ、かつ、微生物の活動を助けている。
加水ノズル２４は、加水のために使用する水分は通常の水道水でよい。この加水により微生物の活動を活発にし、生ごみの消滅処理ができる。また、加水のために使用する水分として、温水を使用することができる。生ごみ処理用の微生物の消滅処理のための活動は温度に大きく影響されるために、処理槽２内の温度と加水される水温とに大きな差があると消滅処理速度が小さくなるからである。温水を加水することにより、微生物の活動をさらに活発にし、生ごみの消滅処理速度を高めることができる。
【００１１】
処理槽２の処理槽本体２０は、下側の縦断面が円形またはそれに近い形状の筒状にすることで構造上簡単にすることができる。円形に近い形状とは、楕円、Ｕ字形を上下に合わせたような形状等が含まれる。処理槽２の処理槽本体２０を円形等の形状にすることにより、スムーズな回転を得ることができるため、生ごみと微生物等の混合性を向上させることができる。
処理槽２における処理槽本体２０の下側の一部又は全面に、散水する水分と微生物の働きにより発生する水分を排出するための穴を設けている。穴は、円形であっても、多角形であってもよい。また、処理槽本体２０の全体又は一部をメッシュにより構成してもよく、さらに、スリット状に細長い形状の隙間を設けるものであってもよい。水分を通過させることができればよく、穴の形状を特に限定するものではなく、また、穴の大きさは処理槽本体２０の大きさ、処理する生ごみの量により適宜決定することができる。
【００１２】
この処理槽２の内側に撹拌羽根２２が分散配置される。
撹拌羽根２２は、処理槽２の内部に設けられている回転軸２１上に配置され、この回転軸２１は生ごみ処理装置１の両端を軸受２６で支持されている。さらに、この回転軸２１は生ごみ処理装置１の下方に設けらるモータ２５の駆動をチェーン２５１を介してスプロケット２５２によって所定の回転数で駆動する。このとき、回転軸２１は、生ごみ処理装置１の外部枠体に軸受２６で支持されている。
図２は、本発明の生ごみ処理装置に用いられる攪拌羽根が回転軸を貫通している配置を示す図である。
また、攪拌羽根２２の先端部分が、図１ｂにも示すように、横軸型回転軸２１に対して角度αで傾いている。これで、生ごみに対して強く当たるのを防止して、効率よく、スムーズに回転し、攪拌させることができる。この角度αとして、具体的には、２０〜４０°で傾いていることで、スムーズに回転し、生ごみを攪拌することができる。さらに、この角度αは、３０°にすることがより好ましい。攪拌羽根２２による生ごみと微生物等の混合攪拌性と衝撃等により破壊することを防止する安全性とを両立することができる。
さらに、撹拌羽根２２は、先端が台形又は楕円形状である。これにより、攪拌羽根２２が処理槽２の内部をスムーズに回転することができる。特に、撹拌羽根２２の先端が、角度βの台形形状にすることが好ましい。攪拌羽根２２の角度βは、生ごみ処理装置１の処理槽２の内径で設定することで、効率の良い攪拌が可能になる。さらに、処理槽２に対して接することなく回転させ、かつ、生ごみを攪拌させ、角度βで広がった部分から押しのけながら回転させることができる。
【００１３】
また、このときに、回転軸２１の一部が、横軸型回転軸２１の内部に貫通して配置されている。詳細には、図２に示すように、生ごみ処理装置１の処理槽２の大きさにより設定される攪拌羽根軸３４は、安定した強度が得られるように、回転軸２１に貫通させて、溶接部３５で溶接固定される。
さらに、攪拌羽根軸３４の補強板２３、２３−１を溶接する。この補強板２３、２３−１の他の狙いは、攪拌羽根先端と共に回転軸２１に近い処理槽２の中心部の攪拌効率の向上を目的としている。回転軸２１に平行にある補強板２３−１の長さは、攪拌羽根軸３４の１／２に設定する。また、回転軸２１に直交する補強板２３の長さは、回転軸２１から攪拌羽根２２の下辺より５０〜８０ｍｍまでの長さとする。
【００１４】
図３は、本発明の生ごみ処理装置に用いられる攪拌羽根が回転軸を貫通している他の配置を示す図である。
また、図３に示すように、四角錐状の補強柱のような攪拌羽根軸補強材２３を配置してもよい。同様に、生ごみ処理装置１の処理槽２の大きさにより設定される攪拌羽根軸３４は、安定した強度が得られるように、回転軸２１に貫通させて、溶接部３５で溶接固定される。この場合、２分割された補強板を溶接することで固定する。
これによって、処理槽２に大量の生ごみがある場合でも、攪拌羽根２２を損傷することなく回転させることができる。
【００１５】
処理槽２の下には、排水を受けるための排水槽３を設け、この排水槽３の排水槽本体３０の端部に排水口３２を設ける。この排水槽３の排水槽本体３０は、下側の断面が三角形又はそれに近い形状の筒状の形状を有している。三角形の形状にすることで、排水を効率よく行うことができる。
排水口３２は、このまま下水口に連通させることができる。排水口３２から下水口までの間に水分の浄化装置を設けてもよい。
この排水槽３の上方で、排水口３２がある端部の反対側端部に洗浄用水を供給する洗浄管３１が配置されている。
生ごみ処理装置１内は、かび等が繁殖しやすい温度・湿度条件にある。とくに、生ごみ処理装置１内の壁、処理槽２の外側表面等にかびが繁殖し臭気の基になる。このかびやその他の汚れを清掃するために、生ごみ処理装置１内の排水槽３に洗浄管３１を設ける。この洗浄管３１は、排水槽３の端部に沿って水平方向に配置されている。また、排水口３２のある端部の反対側の排水槽３の端部に設けられる。また、洗浄管３１は、管状構造で複数の供給ノズルを有している。洗浄管３１の供給ノズルの数や位置は特に限定するものではない。これによって、排水槽本体３０の全体を一様に洗浄することができる。
また、排水槽の底部３３が、水平方向に対して排水口３２がある端部方向に対して傾いている。傾けて水の流れをよくすることで、供給された水、生ごみ処理によって発生する水を滞ることなく排水することができる。さらに、この傾きを角度θとして２〜５°にすることが好ましい。２〜５°の角度θを設けて傾けることで水の流れをよくする。それにともなって、浮遊物、油相物等が滞留することなく排出することができる。さらに好ましくは、この角度θは、３°がよい。排水を滞留することなく、流すことができる。
【００１６】
処理槽２等の温度を調整するために図示しない加熱装置を設ける。加熱装置としては、セラミックスヒーターと生ごみ処理装置１内部全体に熱を拡散させるための熱反射板を用いる。加熱装置としては、セラミックヒーター、赤外線ヒーター等を挙げることができ、これらのヒーターには外気温に左右されることなく、微生物の活性環境を安定化させるためにサーモスタットを配設する。また、同時に熱反射板を設ける。また、処理槽２の近接部に温度と湿度を検出するセンサーを取り付ける。
ここで、処理槽２等の両側を封止するために隔壁（図示せず）を設けている。この隔壁と生ごみ処理装置１の側面との間に回転数、温度等を調整するための操作盤を取り付ける。さらに、供給した空気、発生した炭酸ガスを排出するために換気扇を設ける。この換気扇には臭気を除去するためのフィルターを取り付ける。
また、この生ごみ処理装置１の下部にはキャスターを取り付けてもよい。このような生ごみ処理装置１では、上部外装板には、処理槽２に配置される微生物投入のために開閉蓋と、さらに、生ごみ投入のために開閉式の外装開閉蓋を配置する。
【００１７】
処理槽２は、直径が３００〜１４００ｍｍの筒状で、横の長さが４００〜３０００ｍｍが好ましい。この程度の大きさであれば、生ごみ量として一日に２〜３００ｋｇ投入することができる。同時に投入する微生物の量は、通常は生ごみ量の１／５００〜１／２０００が適当である。
ここで、微生物としては、バシラス・サブチリス、バシラス・リケニフォルムス等の好気性菌、ラクトバシラス・アシドフィラス、ストレプトコッカス・ラクティック等の通性嫌気性菌、ルミノコッカス・アルバス等の嫌気性菌等がある。これらを単独又混合して使用してもよい。さらに、自己増殖機能を有する微生物を使用することにより最初に微生物を投入するだけでよい。
同時に他の物質として接触剤を投入することができる。接触剤は、微生物を吸着させて装置内部に留めておくもので自身は分解されないものがよい。籾殻、おが屑、椰子殻チップ、木炭、ゼオライトやパーライトの多孔質粉末が用いられる。接触剤としては、これらを混合して用いることができ、とくに、籾殻とゼオライトを混合して用いることが好ましい。投入する場合は、予め微生物を接触剤に含ませることが好ましい。接触剤の投入量としては、微生物の重量に対して２０〜５０倍、処理槽２の容積に対して５〜３０％が適当である。
また、処理槽２内では、回転することにより内部の生ごみと微生物が均一に混合して、空気との接触や水分の供給が可能になり、さらに生ごみと微生物を含む接触剤との均一な混合撹拌を実現するため、処理槽２の回転数は１分間に１〜４回転程度の速度で１時間に３〜１０分程度の運転でコントロールされる。
これ以上に回転すると乾燥および生ごみの片寄りという問題が生じ、逆に回転が少なすぎると空気等の供給が少なくなるため嫌気性菌が増加し、臭気の問題が発生する。
【００１８】
処理槽２内への加水は、加水ノズル２４より回転開始と同時に３０秒〜５分間程度水道水を散水する。とくに、１〜３分間程度散水することが好ましい。さらに、長時間の回転に対して、湿度を調整するために適宜散水することが望ましい。また、散水する水としては、温度が３０〜５０℃の範囲にある温水を使用してもよい。
また、加熱装置（図示せず）により、生ごみ処理装置１内部に温度を均一に拡散させ、内部温度を一定に保持する。内部の温度は１５〜４０℃の範囲にあることがよい。さらには、２５〜３０℃の範囲にあることが好ましい。
これらの温度は生ごみ処理装置１の内部に設けるセンサー（図示せず）によって検知される。検知する場所を特に限定するものではないが、処理槽２内部を的確に捉えるように設置することがよい。このとき、湿度センサーも同時に設置することができる。内部の湿度は４０〜８５ＲＨ％の範囲にあることがよい。とくには、５０〜６０ＲＨ％の範囲にあることが好ましい。微生物の活動は温度、湿度の影響が大きいからである。内部の温度・湿度は、加熱装置と加水ノズル２４からの散水により調整する。
【符号の説明】
【００１９】
１  生ごみ処理装置
２  処理槽
２０  処理槽本体
２１  回転軸
２２  攪拌羽根
２３  攪拌羽根軸補強材
２３−１  攪拌羽根軸補強材
２４  加水ノズル
２５  モータ
２５１  チェーン
２５２  スプロケット
２６  軸受
３  排水槽
３０  排水槽本体
３１  供給ノズル
３２  排水口
３３  底部
３４  攪拌羽根軸
３５  溶接部
【図１ａ】
2013116439.tif 000003
【図１ｂ】
2013116439.tif 000004
【図１ｃ】
2013116439.tif 000005
【図２】
2013116439.tif 000006
【図３】
2013116439.tif 000007