(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水とともに投入された厨芥を粉砕するための厨芥粉砕手段と、
前記厨芥粉砕手段により粉砕された粉砕厨芥と前記水との混合からなる粉砕厨芥排水を受け入れて貯蔵するための貯蔵槽と、
前記貯蔵槽に貯蔵された前記粉砕厨芥排水のうち微細固形物を含む固形物含有排水を受け入れ、該固形物含有排水から前記微細固形物を分離捕捉して残りの排水を前記貯蔵槽へ戻すとともに、分離捕捉した前記微細固形物を乾燥させるための分離乾燥槽と、
前記貯蔵槽に貯蔵された前記粉砕厨芥排水のうち前記微細固形物をほとんど含まない液状排水を受け入れ、該液状排水を活性汚泥処理するとともに、活性汚泥処理により発生した余剰汚泥を前記貯蔵槽へ戻すための活性汚泥処理槽とを備え、
前記分離乾燥槽は、該分離乾燥槽の内部に導入された前記固形物含有排水に含まれる前記微細固形物を排水から分離捕捉するための捕捉手段と、該捕捉手段を含む前記分離乾燥槽内の内容物を攪拌するための攪拌手段と、前記捕捉手段により前記微細固形物の取り除かれた排水を前記貯蔵槽へ戻すための第１排出配管と、前記捕捉手段により分離捕捉された前記微細固形物を含む前記分離乾燥槽内の内容物を乾燥させるための乾燥手段とを有し、
前記分離乾燥槽の水位を検出するための水位センサをさらに備え、
前記攪拌手段は、前記水位センサの出力に基づいて作動し、
前記分離乾燥槽の空気温度を検出するための温度センサをさらに備え、
前記乾燥手段は、前記温度センサの出力に基づいて作動を停止することを特徴とする厨芥処理システム。
【請求項２】
前記貯蔵槽は、水平面に対して傾斜した底部を有し、
前記傾斜底部の最も低い領域の近傍には前記固形物含有排水を前記分離乾燥槽へ移送するための第１移送配管の一端が位置決めされ、該第１移送配管の他端は前記分離乾燥槽に接続され、
前記傾斜底部の最も高い領域の近傍には前記液状排水を前記活性汚泥処理槽へ移送するための第２移送配管の一端が位置決めされ、該第２移送配管の他端は前記活性汚泥処理槽に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の厨芥処理システム。
【請求項３】
水とともに投入された厨芥を粉砕するための厨芥粉砕手段と、
前記厨芥粉砕手段により粉砕された粉砕厨芥と前記水との混合からなる粉砕厨芥排水を受け入れて貯蔵するための貯蔵槽と、
前記貯蔵槽に貯蔵された前記粉砕厨芥排水のうち微細固形物を含む固形物含有排水を受け入れ、該固形物含有排水から前記微細固形物を分離捕捉して残りの排水を前記貯蔵槽へ戻すとともに、分離捕捉した前記微細固形物を乾燥させるための分離乾燥槽と、
前記貯蔵槽に貯蔵された前記粉砕厨芥排水のうち前記微細固形物をほとんど含まない液状排水を受け入れ、該液状排水を活性汚泥処理するとともに、活性汚泥処理により発生した余剰汚泥を前記貯蔵槽へ戻すための活性汚泥処理槽とを備え、
前記貯蔵槽は、水平面に対して傾斜した底部を有し、
前記傾斜底部の最も低い領域の近傍には前記固形物含有排水を前記分離乾燥槽へ移送するための第１移送配管の一端が位置決めされ、該第１移送配管の他端は前記分離乾燥槽に接続され、
前記傾斜底部の最も高い領域の近傍には前記液状排水を前記活性汚泥処理槽へ移送するための第２移送配管の一端が位置決めされ、該第２移送配管の他端は前記活性汚泥処理槽に接続されていることを特徴とする厨芥処理システム。
【請求項４】
前記分離乾燥槽は、該分離乾燥槽の内部に導入された前記固形物含有排水に含まれる前記微細固形物を排水から分離捕捉するための捕捉手段と、該捕捉手段を含む前記分離乾燥槽内の内容物を攪拌するための攪拌手段と、前記捕捉手段により前記微細固形物の取り除かれた排水を前記貯蔵槽へ戻すための第１排出配管と、前記捕捉手段により分離捕捉された前記微細固形物を含む前記分離乾燥槽内の内容物を乾燥させるための乾燥手段とを有することを特徴とする請求項３に記載の厨芥処理システム。
【請求項５】
前記捕捉手段は、全体的にヘアブラシ状の形態を有する多数の捕捉体を有し、各捕捉体は棒状の軸部と該軸部から放射状に延びた多数の枝部とから構成されていることを特徴とする請求項１、２、または４に記載の厨芥処理システム。
【請求項６】
前記分離乾燥槽において乾燥した前記微細固形物を受け入れて保管するための保管槽をさらに備え、
前記保管槽は、該保管槽の内部において着脱自在に取り付けられた回収袋を有し、前記乾燥した微細固形物は第２排出配管を介して前記回収袋の中へ導かれることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の厨芥処理システム。
【請求項７】
前記活性汚泥処理槽は、該活性汚泥処理槽内へ導かれた前記液状排水を所定の活性汚泥とともに曝気攪拌するための散気手段と、曝気攪拌を停止した後に沈殿する活性汚泥のうち所定量の活性汚泥を必要汚泥として確保するための必要汚泥確保手段と、前記沈殿した活性汚泥の上に形成される上澄み水を外部へ排出するための第３排出配管と、前記沈殿した活性汚泥のうち前記必要汚泥以外の余剰汚泥を前記貯蔵槽へ移送するための第３移送配管とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の厨芥処理システム。
【請求項８】
前記散気手段は、前記必要汚泥が確保される領域の下部に位置決めされた散気管と、該散気管に対して曝気攪拌用の空気を供給するための曝気用ポンプとを有することを特徴とする請求項７に記載の厨芥処理システム。
【請求項９】
前記曝気用ポンプは、オゾンを含む空気を間欠的に供給することを特徴とする請求項８に記載の厨芥処理システム。
【請求項１０】
前記曝気用ポンプは、切り替え弁を介して、前記第１移送配管、前記第２移送配管および前記第３移送配管のうち、少なくとも１つの移送配管の下端部に対して移送用の空気を選択的に供給することを特徴とする請求項８または９に記載の厨芥処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は厨芥処理システムおよび処理方法に関し、たとえばディスポーザを用いて適量の水とともに厨芥を粉砕した後に排出される粉砕厨芥排水の浄化処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
調理などに際して、野菜や魚介などの生ゴミ、すなわち厨芥が発生する。これらの厨芥は、たとえばディスポーザと呼ばれる粉砕機によって、適量の水とともに粉砕される。こうして、ディスポーザからは、粉砕された厨芥と水との混合からなる粉砕厨芥排水が排出される。従来、粉砕厨芥排水の浄化処理システムとして、たとえば特開平９−１５５３８５号公報に開示されたシステムが知られている。この公報に開示された処理システムでは、粉砕厨芥排水に含まれる微細生ゴミを嫌気処理により液化分解し、液化分解後の排水を好気処理している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の公報に記載された従来の処理システムでは、微細生ゴミをすべて液化分解した排水を活性汚泥法で連続処理しているため、大量の余剰汚泥が処理槽内に発生する。その結果、従来の処理システムでは、定期的にしかもかなり頻繁に余剰汚泥の除去作業を行う必要があった。また、微細生ゴミをすべて液化分解して処理するため、発生した余剰汚泥が単に除去されるだけで、微細生ゴミの有効利用を図ることができなかった。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、余剰汚泥の除去作業を行う必要がなくシステムのメンテナンス負担が大きく軽減され、且つ厨芥の粉砕により発生する微細生ゴミおよび余剰汚泥の有効利用を図ることのできる厨芥処理システムおよび処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明では、水とともに投入された厨芥を粉砕するための厨芥粉砕手段と、
前記厨芥粉砕手段により粉砕された粉砕厨芥と前記水との混合からなる粉砕厨芥排水を受け入れて貯蔵するための貯蔵槽と、
前記貯蔵槽に貯蔵された前記粉砕厨芥排水のうち微細固形物を含む固形物含有排水を受け入れ、該固形物含有排水から前記微細固形物を分離捕捉して残りの排水を前記貯蔵槽へ戻すとともに、分離捕捉した前記微細固形物を乾燥させるための分離乾燥槽と、
前記貯蔵槽に貯蔵された前記粉砕厨芥排水のうち前記微細固形物をほとんど含まない液状排水を受け入れ、該液状排水を活性汚泥処理するとともに、活性汚泥処理により発生した余剰汚泥を前記貯蔵槽へ戻すための活性汚泥処理槽とを備え、
前記分離乾燥槽は、該分離乾燥槽の内部に導入された前記固形物含有排水に含まれる前記微細固形物を排水から分離捕捉するための捕捉手段と、該捕捉手段を含む前記分離乾燥槽内の内容物を攪拌するための攪拌手段と、前記捕捉手段により前記微細固形物の取り除かれた排水を前記貯蔵槽へ戻すための第１排出配管と、前記捕捉手段により分離捕捉された前記微細固形物を含む前記分離乾燥槽内の内容物を乾燥させるための乾燥手段とを有し、
前記分離乾燥槽の水位を検出するための水位センサをさらに備え、
前記攪拌手段は、前記水位センサの出力に基づいて作動し、
前記分離乾燥槽の空気温度を検出するための温度センサをさらに備え、
前記乾燥手段は、前記温度センサの出力に基づいて作動を停止することを特徴とする厨芥処理システムを提供する。
【０００６】
この場合、前記貯蔵槽は、水平面に対して傾斜した底部を有し、
前記傾斜底部の最も低い領域の近傍には前記固形物含有排水を前記分離乾燥槽へ移送するための第１移送配管の一端が位置決めされ、該第１移送配管の他端は前記分離乾燥槽に接続され、
前記傾斜底部の最も高い領域の近傍には前記液状排水を前記活性汚泥処理槽へ移送するための第２移送配管の一端が位置決めされ、該第２移送配管の他端は前記活性汚泥処理槽に接続されていることが好ましい。
【０００７】
また、本発明では、水とともに投入された厨芥を粉砕するための厨芥粉砕手段と、
前記厨芥粉砕手段により粉砕された粉砕厨芥と前記水との混合からなる粉砕厨芥排水を受け入れて貯蔵するための貯蔵槽と、
前記貯蔵槽に貯蔵された前記粉砕厨芥排水のうち微細固形物を含む固形物含有排水を受け入れ、該固形物含有排水から前記微細固形物を分離捕捉して残りの排水を前記貯蔵槽へ戻すとともに、分離捕捉した前記微細固形物を乾燥させるための分離乾燥槽と、
前記貯蔵槽に貯蔵された前記粉砕厨芥排水のうち前記微細固形物をほとんど含まない液状排水を受け入れ、該液状排水を活性汚泥処理するとともに、活性汚泥処理により発生した余剰汚泥を前記貯蔵槽へ戻すための活性汚泥処理槽とを備え、
前記貯蔵槽は、水平面に対して傾斜した底部を有し、
前記傾斜底部の最も低い領域の近傍には前記固形物含有排水を前記分離乾燥槽へ移送するための第１移送配管の一端が位置決めされ、該第１移送配管の他端は前記分離乾燥槽に接続され、
前記傾斜底部の最も高い領域の近傍には前記液状排水を前記活性汚泥処理槽へ移送するための第２移送配管の一端が位置決めされ、該第２移送配管の他端は前記活性汚泥処理槽に接続されていることを特徴とする厨芥処理システムを提供する。
【０００８】
この場合、前記分離乾燥槽は、該分離乾燥槽の内部に導入された前記固形物含有排水に含まれる前記微細固形物を排水から分離捕捉するための捕捉手段と、該捕捉手段を含む前記分離乾燥槽内の内容物を攪拌するための攪拌手段と、前記捕捉手段により前記微細固形物の取り除かれた排水を前記貯蔵槽へ戻すための第１排出配管と、前記捕捉手段により分離捕捉された前記微細固形物を含む前記分離乾燥槽内の内容物を乾燥させるための乾燥手段とを有することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、たとえばディスポーザによって粉砕された厨芥と適量の水との混合からなる粉砕厨芥排水を一旦貯蔵槽に貯蔵する。そして、貯蔵槽に貯蔵した粉砕厨芥排水のうち、微細固形物（すなわち微細な生ゴミ）を多く含む固形物含有排水を分離乾燥槽へ移送する。分離乾燥槽では、槽内に導入された固形物含有排水から微細生ゴミを分離捕捉し、微細生ゴミの取り除かれた排水を貯蔵槽へ戻すとともに、分離捕捉した微細生ゴミを乾燥させる。こうして、得られた粉末状の乾燥生ゴミは、たとえば燃料や肥料などとして有効利用される。あるいは、焼却により廃棄される。すなわち、本発明では、厨芥の粉砕により発生する微細生ゴミの有効利用を図ることができる。
【００１０】
一方、粉砕厨芥排水のうち微細生ゴミをほとんど含まない液状排水は、活性汚泥処理槽へ移送される。活性汚泥処理槽では、槽内に導入された液状排水が活性汚泥とともに曝気攪拌され、活性汚泥中の好気的な微生物の働きにより、液状排水中の有機物が二酸化炭素と水とに分解されるか、もしくは菌体化（活性汚泥化）される。有機物の分解を十分に行った後に曝気攪拌を停止すると、活性汚泥が沈殿し、その上には上澄み層が形成される。この上澄み層の大部分は、たとえば下水道や合併処理浄化槽などへ排出される。また、沈殿した活性汚泥のうち、次の曝気攪拌のために確保すべき必要汚泥以外の活性汚泥は、余剰汚泥として貯蔵槽へ戻される。貯蔵槽へ戻された余剰汚泥は、上述した微細生ゴミと同様に、分離乾燥槽へ移送され、分離捕捉された後に乾燥処理を受ける。こうして、活性汚泥処理槽内には、必要汚泥だけが残る。以上のように、本発明では、従来技術とは異なり、余剰汚泥を取り除く作業が基本的に不要であり、システムのメンテナンス負担が大きく軽減される。
【００１１】
本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例にかかる厨芥処理システムの全体構成を概略的に示す図である。
本実施例の処理システムは、調理などに際して発生する野菜や魚介などの生ゴミを粉砕するためのディスポーザ１を備えている。ディスポーザ１は、たとえば台所のシンクまたは天板（ワークトップ）などに取り付けられ、生ゴミはその投入口１ａを介して内部へ投入される。投入された生ゴミは、たとえば水道から供給される適量の水とともに粉砕される。こうして、ディスポーザ１から、粉砕された微細生ゴミと水との混合からなる粉砕厨芥排水が排出される。
【００１２】
ディスポーザ１から排出された粉砕厨芥排水は、排出配管２を介して、貯蔵槽３へ導かれる。なお、排出配管２の経路の途中には、臭気止めトラップ２ａが設けられている。
貯蔵槽３は、水平面に対して傾いて形成された底部３ａを有する。したがって、貯蔵槽３に導かれた粉砕厨芥排水に含まれる微細固形物（すなわち微細生ゴミ）は、傾斜した底部３ａの最も低い領域に沈殿する。底部３ａの最も低い領域に沈殿した微細生ゴミを含む排水は、移送配管４を介して、分離乾燥槽５へ送給される。
【００１３】
図２は、微細生ゴミを含む排水を貯蔵槽から分離乾燥槽へ送給する移送配管の構成および作用を説明する図である。
図１および図２に示すように、移送配管４の一端４ａは、貯蔵槽３の傾斜底部３ａの最も低い領域の近傍（すなわちその上方）に位置決めされている。また、移送配管４の一端４ａの近傍には、別の配管６（図１では不図示）を介して空気６ａが供給されるように構成されている。したがって、配管６を介して移送配管４の内部へ空気６ａを送り込むと、いわゆるエアリフト効果により移送配管４の一端４ａから微細生ゴミを含む排水が吸い上げられ、この排水と空気との混合体４ｂが貯蔵槽３から分離乾燥槽５へ圧送される。この際、微細生ゴミを多く含んだ排水が空気との混合体となって圧送されるので、移送配管４の途中で目詰まりすることなく、確実に分離乾燥槽５へ導かれる。
【００１４】
図３は、分離乾燥槽の構成および作用を説明する図である。また、図４は、分離乾燥槽の内部に収納されている固形物捕捉体の構成を詳細に示す図であって、（ａ）は軸部に垂直な面に沿った断面図であり、（ｂ）は軸部を含む平面に沿った側面図である。
図３に示すように、分離乾燥槽５の内部には、貯蔵槽３から送給された排水に含まれる微細な固形物（生ゴミ）を捕捉するための固形物捕捉体７が多数収納されている。各捕捉体７は、図４に示すように、棒状の軸部４１と、軸部４１から外側に向かって放射状に突出した多数の棒状の枝部４２とから構成されている。換言すると、各捕捉体７は、全体的にヘアブラシ状の形態を有する。具体的には、軸部４１は、たとえば５ｍｍ程度の直径を有し、２０ｍｍ程度の長さを有する。また、各枝部４２は、たとえば１ｍｍ程度の直径を有し、１０ｍｍ程度の長さを有する。
【００１５】
また、分離乾燥槽５には、貯蔵槽３から送給された微細生ゴミを多く含む排水を多数の捕捉体７とともに攪拌するための攪拌機構８が設けられている。攪拌機構８は、モーター３１の作用により回転するように構成された回転軸部８ａと、回転軸部８ａから外側に向かって放射状に延びた数個の攪拌部材８ｂとから構成されている。ここで、回転軸部８ａは分離乾燥槽５の底部にほぼ平行に延びるように設定されており、回転軸部８ａが回転したときに各攪拌部材８ｂの先端が分離乾燥槽５の底部よりもわずかに上方の位置まで達するように構成されている。したがって、モーター３１により攪拌機構８が駆動され、回転軸部８ａが回転すると、各攪拌部材８ｂの作用により微細生ゴミを多く含む排水が多数の捕捉体７とともに攪拌される。また、乾燥手段として、温風を供給するための温風供給機３３と、温風供給機３３から供給される温風を分離乾燥槽５の内部まで導くための配管（１９，４）とを備えている。
【００１６】
さらに、分離乾燥槽５には、多数の捕捉体７によって微細生ゴミを多く含む排水から微細生ゴミが分離捕捉された後に残る液状排水を貯蔵槽へ戻すための排出配管９と、捕捉体７によって分離捕捉された微細生ゴミが乾燥処理を受けた後に得られる粉末状の乾燥生ゴミを保管槽１１へ導くための排出配管１０とが設けられている。ここで、排出配管９および排出配管１０には、開閉弁９ａおよび１０ａが取り付けられている。また、貯蔵槽３に貯蔵されている粉砕厨芥排水が排出配管９を介して分離乾燥槽５へ逆流することがないように、分離乾燥槽５および排出配管９は、貯蔵槽３の最高水位よりも十分高い位置に設置されている。さらに、保管槽１１には、回収袋１２が着脱自在に取り付けられている。
【００１７】
一方、貯蔵槽３に貯蔵されている粉砕厨芥排水のうち、その傾斜底部３ａの最も低い領域に沈殿した微細生ゴミをほとんど含まない液状排水は、移送配管１３を介して活性汚泥処理槽１４へ送給される。なお、粉砕厨芥排水に含まれる微細生ゴミが配管１３を介して活性汚泥処理槽１４へ送給されることがないように、移送配管１３の一端１３ａは貯蔵槽３の傾斜底部３ａの最も高い領域の近傍に位置決めされている。また、移送配管１３は、移送配管４と同様に、エアリフト効果を利用して液状排水を活性汚泥処理槽１４へ送給するように構成されている。
【００１８】
図５は、貯蔵槽から送給された液状排水を活性汚泥処理するための活性汚泥処理槽の構成および作用を説明する図である。
図１および図５に示すように、活性汚泥処理槽１４の内部には、その底部１４ａから鉛直方向に延びた仕切り板１５が形成されている。そして、この仕切り板１５と底部１４ａと処理槽１４の側壁１４ｂとで包囲された一方の空間１５ａに、所定量の必要汚泥が確保されるように構成されている。そして、この空間１５ａにおいて底部１４ａの近傍には、処理槽１４内の液状排水を曝気攪拌するために処理槽１４内へ空気を拡散させるための散気管１７が設置されている。そして、この散気管１７には、曝気用の空気を供給するための曝気用ポンプ２１が接続されている。
【００１９】
また、空間１５ａに確保された必要汚泥以外の余剰汚泥は、仕切り板１５と底部１４ａと側壁１４ｂとで包囲されたもう一方の空間１５ｂおよび必要汚泥の上方に沈殿する。空間１５ｂおよび必要汚泥の上方に沈殿した余剰汚泥は、移送配管１６を介して、貯蔵槽３へ送給される。この移送配管１６は移送配管４および移送配管１３と同様に、エアリフト効果を利用して余剰汚泥を空気との混合体として目詰まりを起こすことなく確実に貯蔵槽３へ送給する。さらに、仕切り板１５の上端から上方に向かって十分に間隔を隔てた高さ位置に、曝気攪拌後に得られる上澄み水を処理槽１４から外部へ随時排出するための排出配管１８が設けられている。
【００２０】
したがって、活性汚泥処理槽１４では、図５（ａ）に示すように、曝気用ポンプ２１を作動させて、散気管１７を介して処理槽１４内へ空気を送り込むことにより、処理槽１４内の液状排水を空間１５ａに確保されていた必要汚泥とともに曝気攪拌する。その結果、活性汚泥中の好気的な微生物の働きにより、液状排水中の有機物が二酸化炭素と水とに分解されるか、もしくは菌体化される。なお、曝気用ポンプ２１は、たとえば切り替え弁を介して、移送配管４、移送配管１３および移送配管１６の下端部に対しても空気を随時送給するように構成されている。
【００２１】
次に、図５（ｂ）に示すように、有機物の分解が十分に行われた後に、散気管１７からの空気送給を止めて曝気攪拌を停止すると、活性汚泥が沈殿し、その上には上澄み層が形成される。この上澄み層の大部分は、排出配管１８を介して外部へ排出される。その結果、処理層１４内には、沈殿した活性汚泥層５１と排出配管１８を介して排出されなかった上澄み層の残部５２とが残される。そして、図５（ｃ）に示すように、空間１５ａ内に沈殿した活性汚泥５３は必要汚泥として次の曝気攪拌のために確保され、空間１５ａからあふれた活性汚泥５４は余剰汚泥として上澄み層の残部５２とともに移送配管１６を介して貯蔵槽３へ送給される。こうして、処理槽１４内には、空間１５ａ内に確保された必要汚泥だけが残る。
【００２２】
以上の構成を有する本実施例の厨芥処理システムは、以下のように動作する。まず、台所の排水経路とは別に設置された生ゴミ専用のディスポーザ投入口１ａに野菜や魚介などの生ゴミを投入する。そして、適量の水道水を供給した後に、ディスポーザ１を作動させて生ゴミを粉砕する。ディスポーザ１で粉砕された生ゴミは、いわゆる粉砕厨芥排水となり、臭気止めトラップ２ａ付きの排出配管２を介して貯蔵槽３の内部へ流入する。ここで、粉砕厨芥排水は、粉砕された生ゴミと水との混合物であって、微細な固形物を多く含む排水である。
【００２３】
貯蔵槽３の内部へ流入した粉砕厨芥排水のうち、水よりも比重の重い微細生ゴミは直ちに沈殿し、傾斜した底部３ａの最も低い領域へ集まる。一方、水よりも比重の軽い微細生ゴミは一旦水に浮くが、時間の経過に伴って排水中に沈み、同じく底部３ａの最も低い領域へ集まる。
この状態で、曝気用ポンプ２１から切り替え弁を介して移送配管４の下端部に空気を送給すると、傾斜底部３ａの最も低い領域へ集まった微細生ゴミを多く含む排水は、エアリフト効果により目詰まりすることなく分離乾燥槽５の内部へ流れ込む。また、水と空気との混合体が移送配管４の中を流れるため、この混合体により配管内の自動洗浄が行われ、配管の内側に固形分が付着しにくくなる。この点は、他の移送配管１３および１６においても同様である。
【００２４】
分離乾燥槽５の内部へ流入した排水は微細生ゴミを多く含んでいるため、初期状態では微細生ゴミが槽内の一部に集中し、水が流れなくなる一種の閉塞状態を起こしてしまう。そこで、この閉塞状態を解消するために攪拌機構８を作動させ、槽内の排水を多数の捕捉体７とともに攪拌する。こうして、最初は粒径の比較的大きい一部の微細生ゴミが捕捉体７によって捕捉され、一部の微細生ゴミが取り除かれた液状の排水は排出配管９を介して貯蔵槽３へ戻る。所定時間の経過後に攪拌機構８を停止させ、貯蔵槽３から分離乾燥槽５への排水の移送を続けると、粒径の大きい微細生ゴミをすでに捕捉して目が細くなった捕捉体７は、次第に粒径の小さい微細生ゴミおよび余剰汚泥も捕捉するようになる。
【００２５】
こうして、貯蔵槽３と分離乾燥槽５との間で排水を循環させることにより、排水に含まれる微細生ゴミおよび余剰汚泥は捕捉体７によって良好な捕捉率で捕捉される。なお、排水の循環中、再び閉塞状態が起こることがある。この場合、微細生ゴミおよび余剰汚泥が排出配管９を介して貯蔵槽３へ戻ることのないように、攪拌機構８をたとえば１／４回転程度駆動して、閉塞状態を解消する。閉塞状態の検出は、分離乾燥槽５内の所定の高さ位置に設置された水位センサ３２（図３を参照）を用いて行うことができる。所定時間の経過後、曝気用ポンプ２１の作動を停止させて排水の循環を停止し、分離乾燥槽５内における固液分離工程を終了する。
【００２６】
固液分離工程が終了すると、排出配管９の開閉弁９ａを閉じ、捕捉体７によって分離捕捉した微細生ゴミおよび分離乾燥槽５の内部に残留した微細生ゴミを乾燥させるために、たとえば３０〜８０°Ｃ程度の温風を分離乾燥槽５内に送り込むとともに、攪拌機構８を作動させて槽内を攪拌する。なお、分離乾燥槽５への温風の送給は、温風供給機３３（図３を参照）に一端が接続され且つ他端が移送配管４の途中経路に接続された配管１９を介して行われる。このように、分離乾燥槽５内に温風を送り込みながら槽内を攪拌することにより、熱交換性を向上させて乾燥時間の短縮化を図るとともに、多数の捕捉体７を互いに接触させて乾燥生ゴミを捕捉体７から十分に取り除き捕捉体７の捕捉性能の再生を図ることができる。
【００２７】
ところで、乾燥が不完全な状態では、槽内での熱交換が行われ、交換された熱は水分の蒸発に使われる。このため、槽内の空気温度および槽本体の温度の上昇が小さい。一方、乾燥がほぼ完全に行われた状態では、槽内の水分が少なくなっており、槽内の空気温度が上昇する。すなわち、分離乾燥槽５内の乾燥が進むと、槽内の空気温度が上昇し、排気管２０を介して槽内から排出される空気の温度が上昇する。そこで、たとえば排気管２０の経路の途中に設置された温度センサ３４（図３を参照）で排出空気の温度を検出することにより乾燥工程の終了を確認する。
【００２８】
乾燥工程が終了すると、温風供給機３３の作動を停止し、排出配管１０の開閉弁１０ａを開け、攪拌機構８を作動させる。こうして、分離乾燥槽５の内部で乾燥した微細生ゴミは攪拌作用を受けて粉末状の乾燥生ゴミとなり、排出配管１０を介して分離乾燥槽５の下方に位置決めされた保管槽１１の内部へ、すなわち保管槽１１に着脱自在に取り付けられた回収袋１２の内部へ落下する。この際、排出配管１０の内径が捕捉体７の外形寸法よりも小さく設定されているので、捕捉体７が保管槽１１の内部へ落下することはない。この点は、排出配管９の内径寸法についても同様である。やがて、乾燥生ゴミで充満した回収袋１２は定期的に交換され、回収された乾燥生ゴミはたとえば燃料や肥料などとして有効利用されるか、あるいは焼却廃棄される。
【００２９】
なお、乾燥工程において、攪拌を行わないと、槽内において微細生ゴミが分散しないので、乾燥効率が低下してしまう。また、捕捉体７に付着した微細生ゴミを十分に除去することができず、捕捉体７の再生を図ることができなくなり、ひいては捕捉体７の長期使用ができなくなってしまう。さらに、攪拌により微細生ゴミの凝集を防止することによって、粉末状の乾燥生ゴミを容易に得ることができる。
粉末状の乾燥生ゴミにすることにより、回収袋１２の回収期間が長くなり、システム管理者の負担を軽減することができる。また、粉末状の乾燥生ゴミは上述したように燃料や肥料などとして利用することができるので、生ゴミの再資源化（リサイクル化）を求める社会動向に答えることになる。
【００３０】
一方、固液分離工程により微細生ゴミが取り除かれた貯蔵槽３内の排水すなわち液状排水は、移送配管１３を介して活性汚泥処理槽１４へ送給される。この場合、移送配管１３の下端部が傾斜底部３ａの最も高い領域の近傍に位置決めされているので、曝気用ポンプ２１から切り替え弁を介して移送配管１３の下端部に圧縮空気を送給しても、底部３ａの最も低い領域に滞留している微細生ゴミが固液混合されることなく移送配管１３を介して活性汚泥処理槽１４の内部へ流れ込むことはない。こうして、処理槽１４内に液状排水を移送し、曝気用ポンプ２１を作動させて、活性汚泥処理を開始する。
【００３１】
活性汚泥処理では、散気管１７を介して処理層１４内へ空気を送り込むことにより、処理槽１４内の液状排水を空間１５ａに確保されていた必要活性汚泥とともに曝気攪拌する。その結果、活性汚泥中の好気的な微生物の働きにより、液状排水中の有機物が二酸化炭素と水とに分解されるか、もしくは菌体化される。有機物の分解が十分に行われた後に、散気管１７からの空気送給を止めて曝気攪拌を停止すると、活性汚泥が沈殿し、その上には上澄み層が形成される。この上澄み層の大部分は、排出配管１８を介して、下水道または合併処理浄化槽へ随時排出される。
【００３２】
一方、処理層１４内に沈殿した活性汚泥のうち空間１５ａ内に沈殿した活性汚泥は必要汚泥として次の曝気攪拌のために確保され、他の活性汚泥（余剰汚泥）は排出配管１８を介して排出されなかった上澄み部分とともに移送配管１６を介して貯蔵槽３へ送給される。この際、曝気用ポンプ２１から切り替え弁を介して配管１６の下端部に空気を送給すると、余剰汚泥を多く含む排水はエアリフト効果により目詰まりすることなく確実に貯蔵槽３の内部へ送給される。なお、貯蔵槽３へ送給された余剰汚泥は、上述した固液分離工程および乾燥工程を経て微細生ゴミと同様に処理される。
【００３３】
通常の従来の処理システムでは、２４時間に亘って曝気攪拌による活性汚泥処理を連続的に行っているため、余剰汚泥が槽内に蓄積し、専門業者による定期的な除去作業が必要となる。これに対して、本実施例の処理システムでは、たとえば１日当たり２２時間のバッチ処理形態で活性汚泥処理を行った後に、余剰汚泥を活性汚泥処理槽から貯蔵槽へ移送し、さらに余剰汚泥を微細生ゴミと同様に浄化処理することができる。その結果、余剰汚泥が槽内に蓄積することなく、専門業者による余剰汚泥の定期的な除去作業も不要となる。本実施例のシステムの場合、たとえば１日当たり約２２時間の活性汚泥処理を行うことにより、ＢＯＤ値（生物学的酸素要求量）を２００ｍｇ／Ｌ（Ｌ：リットル）以下まで下げることができる。
【００３４】
なお、上述の実施例では、曝気用ポンプが散気管を介して空気を送っているが、処理水質をさらに向上させるには、オゾンを混入した空気を間欠的に、たとえば１時間当たり１０分程度の割合で供給することが望ましい。この場合、オゾンを供給するためのオゾナイザーを、空気を供給するための曝気用ポンプと一体的に構成してもよいし、あるいは曝気用ポンプと別体の構成としてもよい。
また、上述の実施例では、ヘアブラシ状の形態を有する捕捉体を用いているが、たとえばタワシ状や繊維状のような他の適当な形態を有する捕捉体を用いることができる。本発明の捕捉体では、ディスポーザから排出される排水中の微細固形物の自己閉塞性を利用している。すなわち、本発明の捕捉体では、微細生ゴミを捕捉して通水性のない閉塞部分と通水性のある非閉塞部分とが混在し、再生可能な捕捉体本体と捕捉した使い捨ての微細生ゴミ自体とをろ過材として、大きい粒径の固形物から徐々に小さい粒径の固形物を捕捉してゆく。ちなみに、網をろ過材として用いると、ディスポーザからの排水中の微細固形物により網が閉塞し、通水性を失ってしまう。
【００３５】
したがって、捕捉体の材質は、捕捉性能が高く、乾燥性が良好で、しかも再生を可能にするために捕捉した微細固形物の離脱し易い材質であることが望ましい。
このため、捕捉体を形成する材料として、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、テフロン、シリコンのような樹脂や適当な金属などを使用することが好ましい。
また、上述の実施例では、温風の作用により乾燥処理を行っているが、ヒーター式により槽本体を加熱して槽内に冷風を送り込んで乾燥させることもできる。この場合、たとえば切り替え弁を介して曝気用ポンプから槽内に冷風を送り込むことができる。
【００３６】
さらに、上述の実施例では、移送配管の下端部に圧縮空気を送り込むことにより排水を配管内へ吸い上げているが、移送配管の端部直下から圧縮空気を配管内へ送り込むことにより排水を配管内へ押し入れるように構成してもよい。また、上述の実施例では、曝気用ポンプを用いて各移送配管に空気を供給しているが、個別の給気ポンプを用意して、各吸気ポンプから各移送配管へ空気を供給することもできる。ただし、本実施例の構成によれば、ポンプの併用によるコスト低減の効果を奏することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、微細生ゴミを多く含む固形物含有排水から微細生ゴミおよび余剰汚泥を分離捕捉し、分離捕捉した微細生ゴミおよび余剰汚泥を乾燥させ、粉末状の乾燥生ゴミおよび余剰汚泥として回収する。回収された粉末状の乾燥生ゴミは、たとえば燃料や肥料などとして有効利用される。すなわち、本発明では、厨芥の粉砕により発生する微細生ゴミおよび余剰汚泥の家庭での保管性（嵩体積、重量、臭気、腐敗、虫発生）を向上させ、その有効利用を図ることができる。
また、本発明では、微細生ゴミをほとんど含まない液状排水を活性汚泥法により処理し、この処理により発生した余剰汚泥は処理槽から自動的に除去され、微細生ゴミと同様に分離捕捉された後に乾燥処理を受ける。こうして、活性汚泥処理槽内には必要汚泥だけが残るので、従来技術とは異なり、余剰汚泥を取り除く作業が不要であり、システムのメンテナンス負担が大きく軽減される。
【００３８】
特に、貯蔵槽の底部を傾斜させる構成により、貯蔵槽で沈殿した微細生ゴミを多く含む排水を分離乾燥槽へ導くとともに、微細生ゴミを実質的に含まない液状排水を活性汚泥処理槽へ導くことができる。
また、水位センサを用いて分離乾燥槽の水位を検出する構成により、いわゆる閉塞状態を確実に回避しながら良好な固液分離を行うことができる。
さらに、温度センサを用いて分離乾燥槽の空気温度を検出する構成により、乾燥処理の終了を確実に把握することができ、十分で且つ迅速な乾燥処理が可能となる。
また、オゾンを混入した空気を散気管を介して間欠的に供給する構成により、空気だけを供給する構成よりも処理水質をさらに向上させることができる。
さらに、エアリフト効果を利用して移送配管の一端から排水を吸い上げる構成により、排水と空気との混合体が移送配管内を圧送されるので、移送配管の途中で目詰まりすることなく確実に外部へ導くことができる。
【００３９】
なお、本発明の厨芥処理システムでは、調理に際して発生するすべての水と厨芥とを受け入れる従来のシステムとは異なり、ディスポーザで使用される適量の水と厨芥とだけを受け入れるように構成されている。したがって、システム全体の小型化が可能であり、その結果、従来のシステムのように地中に埋設することなく地上に設置することが可能となる。換言すると、本発明の厨芥処理システムでは、小型化により製造コストが低減されるだけでなく、施工性が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる厨芥処理システムの全体構成を概略的に示す図である。
【図２】微細生ゴミを含む排水を貯蔵槽から分離乾燥槽へ送給する移送配管の構成および作用を説明する図である。
【図３】分離乾燥槽の構成および作用を説明する図である。
【図４】分離乾燥槽の内部に収納されている固形物捕捉体の構成を詳細に示す図であって、（ａ）は軸部に垂直な面に沿った断面図であり、（ｂ）は軸部を含む平面に沿った側面図である。
【図５】貯蔵槽から送給された液状排水を活性汚泥処理するための活性汚泥処理槽の構成および作用を説明する図である。
【符号の説明】
１    ディスポーザ
２、９、１０、１８  排出配管
３    貯蔵槽
４、１３、１６  移送配管
５    分離乾燥槽
７    捕捉体
８    攪拌機構
１１  保管槽
１２  回収袋
１４  活性汚泥処理槽
１５  仕切り板
１７  散気管
２１  曝気用ポンプ
【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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