(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に床材を収容する生ゴミ分解槽と、該分解槽内に設けられた撹拌軸及び該撹拌軸に螺旋状に突設された複数の棒状の撹拌羽根よりなる撹拌機と、該分解槽内への通気手段とを備える生ゴミ処理機に、生ゴミを投入し、前記撹拌機により槽内内容物を間欠的に撹拌すると共に前記通気手段により槽内の通気を行って生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機の運転方法において、
運転開始時に、前記床材に対して軽量発泡コンクリートを添加混合すると共に、軽量発泡コンクリートを２５〜４０日に１回の頻度で該分解槽に追加投入し、
前記撹拌羽根の突設間隔を１００〜２００ｍｍとし、
前記床材としてオカクズと木質チップとを混合したものを用い、
かつ、生ゴミの投入頻度に応じて前記間欠撹拌の間隔及び通気量を制御することを特徴とする生ゴミ処理機の運転方法。
【請求項２】
請求項１において、
２４時間以内に生ゴミの投入がある場合には、前記間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：１〜１．５とすると共に、連続的な通気を行い、
２４〜４８時間以内に生ゴミの投入がある場合には、前記間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：２〜２．５とすると共に、連続的な通気を行い、
４８〜７２時間以内に生ゴミの投入がある場合には、前記間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：４〜８とすると共に、通気：通気停止＝１：１０〜１５の時間間隔の間欠通気を行い、
７２時間以上生ゴミの投入がない場合には、前記間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：５０〜６０とすると共に、通気：通気停止＝１：５０〜６０の時間間隔の間欠通気を行うことを特徴とする生ゴミ処理機の運転方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記軽量発泡コンクリートの粒径が１〜１０ｍｍであり、その初期投入量が床材に対して１／１０〜１／１５容量倍であることを特徴とする生ゴミ処理機の運転方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記木質チップの粒径が２０〜５０ｍｍであり、その投入量がオガクズに対して１／２〜１／４容量倍であることを特徴とする生ゴミ処理機の運転方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記軽量発泡コンクリートの初発投入量が床材に対して１／１０〜１／１５容量倍、２５〜４０日に１回の頻度における追加投入量が床材量に対して１／２５〜１／５０容量倍であることを特徴とする生ゴミ処理機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生ゴミ処理機の運転方法に係り、特に、微生物の作用によって生ゴミを分解・消滅させる生ゴミ処理機を良好な状態で長期に亘り安定に運転する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、微生物を利用して生ゴミを分解・消滅させる生ゴミ処理機では、分解槽にオガクズなどの床材を適量入れ、そこに微生物を棲息させて、槽内に投入した生ゴミを二酸化炭素、水、アンモニアなどの低分子物質にまで分解して消滅させる。このような消滅型の生ゴミ処理機においては、床材中に棲息している微生物に対して酸素の供給が必要であり、そのために分解槽に空気を供給したり、床材を撹拌機で撹拌することが行われる。
【０００３】
図１に、この生ゴミ処理機の構成を示す。この生ゴミ処理機では、吸引ブロア１によって分解槽（醗酵槽）２内の空気を吸引することによって、分解槽２の上部側壁に設けられた入気口３から空気を取り入れると共に、撹拌機で床材（図示せず）を撹拌することによって床材中の微生物に酸素を供給する。この床材への酸素供給を効率的に行うために、撹拌には槽内に水平に配置された撹拌軸４に丸棒形状の撹拌羽根４を螺旋状に突設した撹拌機を用い、この撹拌機を、正転→停止→逆転→停止のサイクルで回転させ、床材を左右に移動させて、槽内内容物を十分に均一に混合する。なお、図１において、６は生ゴミの投入口、７は撹拌機のモータ、８は分解槽２内を分解に適当な温度に保つためのパネルヒータ、９はフィルタ、１０は排気管、１１は風量調整コック、１２は断熱材、１３は排出口、１４は制御盤である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような生ゴミ処理機において、生ゴミを分解槽の大きさに対して適正量となるよう投入した場合、一般に、運転開始から１〜２週間は生ゴミは二酸化炭素、水、アンモニアにまで効率的に分解されるが、次第に分解が進まなくなり、槽内に酸が生成し激烈な悪臭を発生するようになる。この原因としては、投入される生ゴミが多くの場合酸性で、生ゴミの投入を継続するに従って、床材のｐＨが次第に低下し、これにより微生物の活性が低下すること；撹拌によってオガクズなどの床材が粉砕されてしまい、微生物が棲息しにくくなること；このように粉状に粉砕された床材が撹拌によりこねられることによって団子状に固まり、この結果、微生物に酸素供給がされにくくなること；休日などで生ゴミが投入されないにもかかわらず、生ゴミの定期的な投入を前提として水分調整が適切に行われるようにブロアによる通気量や撹拌時間が設定されているために、床材が過剰に乾燥し、微生物の不活性化や担体の微粉化を促進してしまうこと；が考えられる。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決し、微生物の作用によって生ゴミを分解・消滅させる生ゴミ処理機を良好な状態で長期に亘り安定に運転することができる生ゴミ処理機の運転方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の生ゴミ処理機の運転方法は、内部に床材を収容する生ゴミ分解槽と、該分解槽内に設けられた撹拌軸及び該撹拌軸に螺旋状に突設された複数の棒状の撹拌羽根よりなる撹拌機と、該分解槽内への通気手段とを備える生ゴミ処理機に、生ゴミを投入し、前記撹拌機により槽内内容物を間欠的に撹拌すると共に前記通気手段により槽内の通気を行って生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機の運転方法において、次の▲１▼〜▲５▼の条件をすべて採用するものである。
【０００７】
▲１▼  運転開始時に、床材に対して、長期間効果が持続するｐＨ調整材として、床材をｐＨ８〜９程度の弱アルカリ性に長期間維持するために軽量発泡コンクリート（以下「ＡＬＣ」と略記する。）を添加混合する。ＡＬＣとしては粒径が１〜１０ｍｍのものが好ましく、その初期投入量は床材に対して１／１０〜１／１５容量倍とするのが好ましい。
▲２▼  ｐＨ調整材の効果を更に長期間持続させるために、ＡＬＣを２５〜４０日に１回の頻度で分解槽に追加投入する。このＡＬＣの追加投入量は床材量に対して１／２５〜１／５０容量倍とするのが好ましい。
▲３▼  水分の蒸散を損なうことなく、撹拌を穏やかにして担体の粉砕を防止するために、撹拌羽根の突設間隔を１００〜２００ｍｍとする。
▲４▼  床材として、酸素供給効率を改善するための空隙材として、また、撹拌により粉砕されにくい微生物の担体として木質チップをオガクズに混合して用いる。木質チップとしては、粒径が２０〜５０ｍｍのものが好ましく、その初期投入量はオガクズに対して１／２〜１／４容量倍とするのが好ましい。
▲５▼  休日などで生ゴミが投入されない場合の床材の過剰乾燥を防止するために、生ゴミの投入頻度に応じて、例えば、次のように間欠撹拌の間隔及び通気量を制御する。
(i)  ２４時間以内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：１〜１．５とすると共に、連続的な通気を行う。
(ii)  ２４〜４８時間内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：２〜２．５とすると共に、連続的な通気を行う。
(iii)  ４８〜７２時間以内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：４〜８とすると共に、通気：通気停止＝１：１０〜１５の時間間隔の間欠通気を行う。
(iv)  ７２時間以上生ゴミの投入がない場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：５０〜６０とすると共に、通気：通気停止＝１：５０〜６０の時間間隔の間欠通気を行う。
【０００８】
上記▲１▼〜▲５▼の条件をすべて採用することによって、初めて、長期間生ゴミの分解・消滅を安定かつ良好に行うことが可能となる。これらの条件のうち、一つでも欠けた場合には床材のｐＨ低下、担体の微粉化、過剰乾燥のいずれかが起こり、長期間に亘る安定運転を維持することはできなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
本発明においては、図１に示すような生ゴミ処理機により生ゴミを分解・消滅処理するに当り、前記▲１▼〜▲５▼の条件をすべて採用する。
【００１１】
即ち、まず、生ゴミ処理機の運転開始に当って（即ち、初発において）、オガクズなどの床材に長期間効果が持続するｐＨ調整材としてＡＬＣを混入させる。これにより床材のｐＨは８〜９程度の弱アルカリ性に長期間維持される。このＡＬＣの粒度は１〜１０ｍｍ程度でなるべく粗目のものを使用する。粉状のＡＬＣでは反応しやすくすぐに溶解してしまうため、効果が持続しない。ＡＬＣの混入量は、容積比で床材１０〜１５に対してＡＬＣ１程度が適当である。ＡＬＣがこの範囲よりも少ないとｐＨ調整能力が乏しく、この範囲を超えると床材の粘性を増加させて団粒化を促進してしまう。
【００１２】
また、初発のＡＬＣによるｐＨ調整効果を更に長期間持続させるために、ＡＬＣを運転開始から２５〜４０日に一回の頻度で追加投入する。この追加投入の頻度が４０日を超えると、床材のｐＨが低下してしまう恐れがあり、一度ｐＨが低下してしまうと、ＡＬＣを投入してもｐＨは一時的に回復するものの、すぐに再び低下してしまい、ｐＨ調整効果が得られなくなる。追加投入の頻度が２５日未満では、床材の粘性を増加させて団粒化を促進してしまう。なお、ＡＬＣの追加投入量は、床材のｐＨを７〜９程度に維持できる程度であれば良く、その追加投入頻度にもよるが、一般的には床材量に対して１／２５〜１／５０容量倍程度とするのが好ましい。
【００１３】
また、担体の粉砕を防止するために撹拌を穏やかにする目的で、螺旋状に配置した丸棒型撹拌羽根の突設間隔を１００〜２００ｍｍに設定する。この間隔が１００ｍｍ未満では担体の粉砕を促進してしまい、２００ｍｍを超えると水分の蒸散が不足し、床材の水分調整が適切に行われなくなる。この撹拌羽根の間隔は、生ゴミ処理機の容量等によっても異なるが、分解槽容量３００〜７５０Ｌ程度の生ゴミ処理機の場合、特に１００〜１２０ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００１４】
また、オガクズなどの床材に、酸素供給を改善するための空隙材として、また粉砕されない微生物の担持体として木質チップを混入させる。この木質チップの粒径は２０〜５０ｍｍ程度が適当であり、２０ｍｍ未満では短期間で粉砕されてしまい、５０ｍｍを超えるとオガクズの粉砕を促進してしまう。木質チップの混入量は容積比でオガクズ２〜４に対して木質チップ１程度が適当であり、この範囲より少ないと混入による効果が得られず、この範囲より多いと床材の水分調整が満足に行えなくなる。
【００１５】
更に、休日などで生ゴミが投入されない場合に起こる床材の過剰乾燥を防止するために休日モードを設定する。投入蓋の開閉によって生ゴミの投入状態を認識し、一定時間以上開かない場合に、正転→停止→逆転→停止による間欠撹拌のインターバルを長くしていく。また、同時に通気量を制御して過剰乾燥を防止する。
【００１６】
例えば、次のような制御を行う。
(i)  ２４時間以内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：１〜１．５とすると共に、連続的な通気を行う。
(ii)  ２４〜４８時間内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：２〜２．５とすると共に、連続的な通気を行う。
(iii)  ４８〜７２時間以内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：４〜８とすると共に、通気：通気停止＝１：１０〜１５の時間間隔の間欠通気を行う。
(iv)  ７２時間以上生ゴミの投入がない場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝１：５０〜６０とすると共に、通気：通気停止＝１：５０〜６０の時間間隔の間欠通気を行う。
【００１７】
上記範囲より多い頻度で撹拌や通気を行った場合、床材の過剰乾燥が進行してしまい、上記範囲よりも少ないと微生物に供給する酸素が不足してしまい、微生物の活性が大きく低下してしまう。
【００１８】
なお、その他の処理条件としては、次のような条件を採用するのが好ましい。
分解槽内ヒータ設定温度：３０〜４０℃
撹拌時の撹拌速度      ：１〜３ｒｐｍ
通気時の通気量        ：３００〜１０００Ｌ／分
１回当りの生ゴミ投入量：床材量に対して１／１０〜１／７容量倍
床材の水分含有率      ：２５〜３５％
【００１９】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２０】
実施例１
図１に示す生ゴミ処理機（分解槽容量５００Ｌ、床材量３００Ｌ）により以下の条件を採用して、生ゴミ（野菜屑２０％、残飯類８０％）の分解を行った。
【００２１】
なお、生ゴミは１日１回３０ｋｇ投入した。ただし、１０〜１５日目、３０〜３５日目、８１〜８５日目には、長期休暇を想定して生ゴミの投入を行わなかった。また、撹拌機による撹拌は前半の如く、正転→停止→逆転→停止→………とした。
【００２２】
[1]  初発にＡＬＣ（粒径１０〜２０ｍｍ）をＡＬＣ：床材＝１：１０の割合で添加混合して、初期ｐＨを８．８とする。
[2]  床材量の１／４０のＡＬＣを図２に示す如く、約３０日間隔で追加投入する。
[3]  撹拌羽根の突設間隔を１１０ｍｍとする。
[4]  床材として、オガクズに木質チップ（粒径２０〜５０ｍｍ）をチップ：オガクズ＝１：３の割合で混合する。
[5]  間欠撹拌の間隔及び通気量を次の通りに制御する。
(i)  ２４時間以内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝５分：５分とすると共に、連続的な通気を行う。
(ii)  ２４〜４８時間内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝５分：１０分とすると共に、連続的な通気を行う。
(iii)  ４８〜７２時間以内に生ゴミの投入がある場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝５分：３０分とすると共に、通気：通気停止＝５分：５５分の時間間隔の間欠通気を行う。
(iv)  ７２時間以上生ゴミの投入がない場合：  間欠撹拌の時間間隔を撹拌：停止＝５分：５５分とすると共に、通気：通気停止＝１分：５９分の時間間隔の間欠通気を行う。
【００２３】
なお、その他の条件は以下の通りである。
分解槽内ヒータ設定温度：３５℃
通気時の通気量        ：４００Ｌ／分
床材の初発投入量      ：３００Ｌ
撹拌時の撹拌速度      ：３ｒｐｍ
床材の初発含水率      ：３５％
このときの生ゴミの分解状況を床材のｐＨを指標として調べ、結果を図２に示した。即ち、生ゴミの分解が良好に行われた場合には、アンモニアが生成することにより床材のｐＨは高くなり、分解状況が悪い場合には酸が生成することにより床材のｐＨは低くなる。従って、床材のｐＨが７以上である場合には良好な分解状態、７未満では悪い分解状態であると判断することができる。
【００２４】
図２より明らかなように、この実施例１では、安定な状態が長期間持続し、約４ヶ月に亘る連続運転が可能であった。これは、ＡＬＣの初期投入及び追加投入によりｐＨが安定し、１０〜１５日目、３０〜３５日目、８１〜８５日目などの生ゴミ不投入にもかかわらず床材が過剰乾燥することなく、また穏やかな撹拌によってチップの摩滅が殆ど認められなかったことから、微生物の活性が持続したことによるものと思われる。
【００２５】
比較例１
実施例１において、前記［１］の条件を採用せず、即ち、初発にＡＬＣを添加せず、床材としてオガクズと木質チップを混合して用いたこと以外は同様にして処理を行い、床材のｐＨの経時変化を調べ、結果を図３に示した。ただし、生ゴミの投入は毎日行った。
【００２６】
図３より明らかなように、この比較例１では、初発にＡＬＣを添加していないことから、ｐＨは初発から低く、立ち上がり後、生ゴミの良好な分解に伴ってｐＨは上昇してくるが、安定せずにたちまち低下してしまう。ｐＨが低下した状態でＡＬＣを投入しても、一時的なｐＨ上昇がみられるのみで、安定な状態とはならなかった。
【００２７】
比較例２
実施例１において、前記［２］の条件を採用せず、運転開始から５８日間ＡＬＣの追加投入を行わなかったこと以外は同様にして処理を行い、床材のｐＨの経時変化を調べ、結果を図４に示した。ただし、生ゴミの不投入期間は、４５〜５５日目とした。
【００２８】
図４より明らかなように、この比較例２では、初発にＡＬＣを添加したことにより、立ち上がりからｐＨの安定が認められた。４５〜５５日目にかけて生ゴミの投入が行われなかったが、床材の過剰乾燥は起こらず良好な状態が継続した。しかし５５日目以降、急速なｐＨ低下が起こり、その後、ＡＬＣを追加投入したが安定な状態は回復しなかった。
【００２９】
比較例３
実施例１において、前記［５］の条件を採用せず、間欠撹拌の時間撹拌を撹拌：停止＝５分：５分で一定とし、連続的に通気を行ったこと以外は同様にして処理を行い、床材のｐＨの経時変化を調べ、結果を図５に示した。ただし、生ゴミの不投入期間は６０〜７０日目とした。
【００３０】
図５より明らかなように、この比較例３では、初発にＡＬＣを投入し、更に３０日毎にＡＬＣを追加投入したことによって６０日に亘って安定な状態が持続した。しかし、６０〜７０日目にかけて生ゴミの投入が行われなかったため、床材の過剰乾燥が起こり、微生物の活性が低下した。その後、生ゴミ投入を再開したところ、たちまちｐＨの低下が起こり、状態が悪化してしまった。
【００３１】
比較例４
実施例１において、前記［３］の条件を採用せず、撹拌羽根の突設間隔を５０ｍｍとしたこと以外は同様にして処理を行い、床材のｐＨの経時変化を調べ、結果を図６に示した。ただし、生ゴミの投入は毎日行った。
【００３２】
図６より明らかなように、この比較例４では、撹拌羽根の間隔が５０ｍｍで活発な撹拌が行われたため、立ち上がりから３０日間は良好な状態が安定していたが、床材中のオガクズが粉砕されて微粉化し、チップもかなり摩滅して撹拌によって次第に団粒が形成されるようになり、床材への酸素供給が不足してｐＨが低下し、状態が悪化した。そして、ＡＬＣを追加投入しても安定な状態には回復しなかった。
【００３３】
比較例５
実施例１において、前記［４］の条件を採用せず、即ち、床材として木質チップを用いず、オガクズのみを用いたこと以外は同様にして処理を行い、床材のｐＨの経時変化を調べ、結果を図７に示した。ただし、生ゴミの投入は毎日行った。
【００３４】
図７より明らかなように、この比較例５では、撹拌羽根の間隔を１１０ｍｍに設定して、穏やかな撹拌が行われるように運転したにもかかわらず、オガクズの微粉化が起こり、２４日後にはｐＨの低下が起こった。ｐＨは、ＡＬＣの追加投入によって一時回復したが長続きせずに、４５日目には状態が悪化してしまった。
【００３５】
以上の試験結果より、前記▲１▼〜▲５▼の条件のうち、一つでも欠けた場合には床材のｐＨ低下、担体の微粉化、過剰乾燥のいずれかが起こり、良好な状態は維持されず、前記▲１▼〜▲５▼の条件をすべて組み合せた場合においてのみ、長期間に亘る安定な運転が可能になることがわかる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の生ゴミ処理機の運転方法によれば、微生物の作用によって生ゴミを分解・消滅させる生ゴミ処理機を良好な状態で長期に亘り安定に運転することが可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る生ゴミ処理機の一例を示す構成図である。
【図２】実施例１における床材のｐＨ経時変化を示すグラフである。
【図３】比較例１における床材のｐＨ経時変化を示すグラフである。
【図４】比較例２における床材のｐＨ経時変化を示すグラフである。
【図５】比較例３における床材のｐＨ経時変化を示すグラフである。
【図６】比較例４における床材のｐＨ経時変化を示すグラフである。
【図７】比較例５における床材のｐＨ経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１  排気ブロア
２  分解槽
３  入気口
４  撹拌軸
５  撹拌羽根
６  投入口
７  撹拌モータ
８  パネルヒータ
９  フィルタ
１１  風量調整コック
１２  断熱材
１３  排出口
１４  制御盤
【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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