(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物が付着している多孔質の菌床材が内蔵されており、この菌床材を、投入した生ゴミに混入させて、前記微生物の分解作用により粉砕した後に、水を加えて生ゴミ汚濁水を生成する汚濁水生成槽を有する生ゴミ分解機と、
前記生ゴミ汚濁水を貯留する貯留槽と、
この貯留槽の生ゴミ汚濁水を一定の流量で生物処理槽へ供給する計量槽と、
供給された前記生ゴミ汚濁水に、腐植質を含んでいる汚泥を混合し、曝気処理を行う前記生物処理槽と、
この生物処理槽で曝気処理された処理水を固液分離する分離装置と、
前記処理水を分離して得られた前記汚泥を吸引し、前記貯留槽と前記生物処理槽及び汚泥培養槽へ圧送する汚泥引抜ポンプと、
供給された前記汚泥を活性化させるための汚泥培養器を備えている前記汚泥培養槽と、
前記生ゴミ分解機などで発生する臭気を含んだ空気などを吸引し、前記貯留槽と前記生物処理槽及び前記汚泥培養槽へ送る曝気用ブロワとを備えたことを特徴とする生ゴミ処理装置。
【請求項２】
前記生ゴミ分解機の前に、生ゴミを粉砕する粉砕機と、この粉砕された生ゴミが混入している生ゴミ汚水を貯留する別の貯留槽と、この別の貯留槽内の前記生ゴミ汚水を一定の流量でスクリーンフィーダーへ供給する別の計量槽と、供給された前記生ゴミ汚水中の、微生物の分解作用による粉砕が必要な固形分を選別する前記スクリーンフィーダーとを配置して、前記固形分のみを前記生ゴミ分解機に投入することを特徴とする請求項１記載の生ゴミ処理装置。
【請求項３】
前記スクリーンフィーダーのスクリーンの目開きを１．５ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項２記載の生ゴミ処理装置。
【請求項４】
前記生ゴミ分解機の前に、生ゴミを投入する受入ホッパーと、この受入ホッパーに連設されている投入フィーダーとを配置して、前記生ゴミを定量ずつ前記生ゴミ分解機へ投入することを特徴とする請求項１記載の生ゴミ処理装置。
【請求項５】
前記汚泥培養器に、少なくとも腐植質または遠赤外線放射性物質のうちのいずれか一方が含まれている活性体が装填されていることを特徴とする請求項１〜４記載の生ゴミ処理装置。
【請求項６】
前記生ゴミ分解機の汚濁水生成槽内の温度を３０〜５５℃に保ちつつ、酸素濃度を１０〜１５％で維持することを特徴とする請求項１〜５記載の生ゴミの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭から出る生ゴミや外食産業の店舗の厨房などで発生した生ゴミ、また、清掃工場などに収集されてきた生ゴミを、微生物の分解作用により粉砕した後に、水と混合させて生ゴミ汚濁水とし、この生ゴミ汚濁水を、さらに微生物の分解作用を利用して水（水蒸気）と炭酸ガス（二酸化炭素）などに完全に分解し、得られた清浄水は河川や海、又は、下水道などへ流す生ゴミの処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生ゴミ処理装置には、生ゴミを焼却炉内で燃焼させて灰にし、その灰を路盤材として使用したり、最終処分場などに埋め立てる焼却型ものや、生ゴミを乾燥して水分を除去し減容する乾燥型などが知られている。また、微生物の働きを利用し、生ゴミを分解することで減容するとともに堆肥化する堆肥型や、完全に水と炭酸ガスに分解してしまう消滅型などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、焼却型のものは、生ゴミからダイオキシンなどの有害な物質の発生を抑えるために、焼却炉内の温度を常に高温に維持しておく必要があり、焼却炉内の温度を下げないようにするために、焼却炉を２４時間燃焼し続けておかねばならない。そのため、焼却炉は耐熱性を高めたものにする必要があるとともに、２４時間稼動させなければならないため、装置のコストや運転費用が高くなる。また、焼却後の焼却灰を埋め立てるための最終処分場の用地として、広大な土地を確保しなければならないうえに、悪臭や粉塵などで周囲の環境に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００４】
また、乾燥型のものは、水分を大量に含んでいる生ゴミを、ヒーターなどにより水分を蒸発させて乾燥させるため、完全に水分を蒸発させるまでに大量のエネルギーが必要で、多くの電力を消費することから、運転費用がかなり割高なものとなる。また、残渣の処理をしなければならないため手間がかかり、１日当たりの処理量に限界がある。
【０００５】
そして、堆肥型のものは、微生物によって生ゴミの分解を行うため、上記の乾燥型に比べて電力が少なくて済むが、油分や塩分が多量に混入すると微生物の分解能力が低下するため、微生物が付着している菌床材の補充や交換を頻繁に行わなければならないことがあり、装置の維持に手間がかかる。また、微生物の分解に時間がかかるうえに、残渣の処理をする必要があるため、１日に処理できる生ゴミの量が限られている。
【０００６】
それから、消滅型は、堆肥型のものと同様に、生ゴミを完全に分解することは不可能なため、残渣の処理が必要となる。また、生ゴミの投入量に対して微生物菌群（オガクズを含む）を３〜５倍（重量）の割合で投入できる装置にする必要があるため、広い設置場所が必要になる。また、生ゴミの種類によっては分解に時間がかかり、１〜２週間経過しても処理されない場合がある。
【０００７】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、環境に悪影響を与えることがないうえに、１日当たりの生ゴミの処理量を増やすことが可能で、設備費用や運転費用（ゴミ収集車の購入費や人件費及び最終処分費など）を削減することができる生ゴミ処理装置に関するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１に係る本発明の生ゴミ処理装置は、微生物が付着している多孔質の菌床材が内蔵されており、この菌床材を、投入した生ゴミに混入させて、前処理として前記微生物の分解作用により粉砕した後に、水（水道水や処理された後に放流される水でも良い）を加えて生ゴミ汚濁水を生成する汚濁水生成槽を有する生ゴミ分解機と、前記生ゴミ汚濁水を貯留する貯留槽と、この貯留槽の生ゴミ汚濁水を一定の流量で生物処理槽へ供給する計量槽と、供給された前記生ゴミ汚濁水に、腐植質（腐植土でも良い）を含んでいる汚泥を混合し、曝気処理を行う前記生物処理槽と、この生物処理槽で曝気処理された処理水を固液分離する分離装置と、前記処理水を分離して得られた前記汚泥を吸引し、前記貯留槽と前記生物処理槽及び汚泥培養槽へ圧送する汚泥引抜ポンプと、供給された前記汚泥を活性化させるための汚泥培養器を備えている前記汚泥培養槽と、前記生ゴミ分解機などで発生する臭気を含んだ空気などを吸引し、前記貯留槽と前記生物処理槽及び前記汚泥培養槽へ送る曝気用ブロワとを備えたことを特徴としている。
【０００９】
上記の構成を有する請求項１に係る本発明の生ゴミ処理装置によれば、
前記生ゴミ分解機を設けることで、多孔質の前記菌床材に付着している分解菌であるバチルス菌等を主体としている微生物群の力により、生ゴミの固形分を粉砕機では粉砕しきれない大きさまで細かく分解することができる。このように、生ゴミの固形分を細かい粒子状に分解することで、前記生物処理槽内において、前記汚泥又は腐植質や腐植土に含まれている土壌菌群（通性嫌気バクテリアや好気性バクテリアなど）による分解がしやすくなるため、素早く分解が行われるようになり処理が早くなる。
【００１０】
そのうえ、前記汚泥が投入されている前記貯留層においても、この汚泥に含まれている微生物の分解作用により、ある程度、生ゴミの固形分は分解されるが、このように細かく粉砕した状態にして貯留することで、より細かな粒子状に分解されやすくなり、後の前記生物処理槽内において速やかに水と炭酸ガスに分解することができる。
【００１１】
また、生ゴミの固形分を細かく粉砕することで、配管などにもつまりにくくなるため、異物の除去などの余計な作業も減らすことができるとともに、使用する配管の径も、より細いものを使用することができるようになる。
【００１２】
そして、前記生ごみ汚濁水中の固形分は前記生物処理槽内で、ほとんど水と二酸化炭素に分解され、この生物処理槽の前記処理水を離脱水と前記汚泥とに固液分離し、そうして得られる前記脱離水は、消毒槽を設けるなどして消毒し清浄水とすることによって、中水道として利用することもできる。一方、前記処理水を固液分離して得られる前記汚泥は、前記貯留槽や前記生物処理槽へ返送して、前記生ゴミ汚濁泥水の固形分の分解や腐敗防止、または、悪臭の発生の抑制などに使用できる。
【００１３】
また、前記培養器を備えた前記汚泥培養槽を設けることで、前記汚泥の一部をこの汚泥培養槽へ送り、含まれている微生物を活性化して前記生物処理槽へ再度循環させて、前記生ごみ汚濁水中の固形分の分解に使用することができる。
【００１４】
発生した臭気は、前記曝気用ブロワによって、前記貯留槽と前記生物処理槽及び前記汚泥培養槽へ送り、前記汚泥などに含まれている微生物と接触させることで、臭気を取り除くことができる
請求項２に係る本発明の生ゴミ処理装置は、前記生ゴミ分解機の前に、生ゴミを粉砕する粉砕機と、この粉砕された生ゴミが混入している生ゴミ汚水を貯留する別の貯留槽と、この別の貯留槽内の前記生ゴミ汚水を一定の流量でスクリーンフィーダーへ供給する別の計量槽と、供給された前記生ゴミ汚水中の、微生物の分解作用による粉砕が必要な固形分を選別する前記スクリーンフィーダーとを配置して、前記固形分のみを前記生ゴミ分解機に投入することを特徴としている。
【００１５】
請求項２に係る本発明の生ゴミ処理装置によれば、前記生ゴミ分解機へ投入する前の生ゴミを、前記粉砕機により細かくしておくことで、前記生ゴミ分解機および前記生物処理槽などでの、微生物による分解がされ易い状態とすることができる。そして、前記粉砕機により細かく分解した生ゴミを、水と混合して生ゴミ汚水とし、計量槽を用いることで前記スクリーンフィーダーへの定量供給を容易に行うことができるようになる。
【００１６】
また、スクリーンフィーダーを配置して、前記生ゴミ汚水のうち、選別した前記固形分以外を、直接前記生物処理槽へ送ることができるので、処理の工程を短縮することができるとともに、前記生ゴミ分解機での処理の負担も減少させることができる。
【００１７】
請求項３に係る本発明の生ゴミ処理装置は、スクリーンフィーダーのスクリーンの目開きを１．５ｍｍ以下とすることを特徴としている。
【００１８】
請求項３に係る本発明の生ゴミ処理装置によれば、前記生ゴミ汚水に含まれている固形分を、前記汚泥に含まれている微生物で処理のしやすい大きさのものと、そうでないものとを選別し、処理のしやすい１．５ｍｍ未満の大きさのものは直接、前記生物処理槽へ送るため余分な工程を減らすことができる。
【００１９】
請求項４に係る本発明の生ゴミ処理装置は、前記生ゴミ分解機の前に、生ゴミを投入する受入ホッパーと、この受入ホッパーに連設されている投入フィーダーとを配置して、前記生ゴミを定量ずつ前記生ゴミ分解機へ投入することを特徴としている。
【００２０】
請求項４に係る本発明の生ゴミ処理装置によれば、前記生ゴミの前記生ゴミ分解機への定量供給を簡単に行うことができるとともに、比較的単純な構造であるために、設置工事が容易で保守も簡単になる。
請求項５に係る本発明の生ゴミ処理装置は、前記汚泥培養器に、少なくとも腐植質または遠赤外線放射性物質のうちのいずれか一方が含まれている活性体が装填されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項５に係る本発明の生ゴミ処理装置によれば、前記汚泥培養器に、腐植質を含んでいるペレット状の腐植土や、遠赤外線を放射するセラミックなどを装填することで、前記汚泥に含まれている微生物を、腐植質の栄養分や遠赤外線により活性化することができる。
【００２２】
請求項６に係る本発明の生ゴミ処理装置は、生ゴミ分解処理装置内の温度を３０〜５５℃に保ちつつ、酸素濃度を１０〜１５％で維持することを特徴としている。
【００２３】
請求項６に係る本発明の生ゴミ処理装置によれば、前記生ゴミ分解処理装置の汚濁水生成槽内の温度を３０〜５５℃に保った状態で、酸素濃度を１０〜１５％で維持することで、この生ゴミ処理装置内の菌床材に付着している微生物の働きを活発にすることができ、生ゴミの固形分の分解を促進させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる生ゴミ処理装置の実施の形態を、図１と図２を参照して説明する。また、同装置による生ゴミの処理方法についても併せて説明する。
【００２５】
図１は本発明に係る生ゴミ処理装置の実施例を示す装置全体のフローチャート図であり、図２は生ゴミ分解機６の部分の拡大図である。
【００２６】
微生物の分解作用を利用して、最終的に生ゴミを水（水蒸気）と炭酸ガス（二酸化炭素）に分解して処理する生ゴミ処理装置１は、図１に示すように、ディスポーザー（粉砕機）２と貯留槽３，７、計量槽４，８、スクリーンフィーダー５、生ゴミ分解機６、生物処理槽９、沈殿槽１０、消毒槽１１、汚泥培養槽１２、曝気用ブロワ２０を備えている。
【００２７】
ディスポーザー２の内部にはそれぞれ、投入された生ゴミＡを細かく粉砕するカッターが備えられており、下端部には生ゴミＡを粉砕した後に、水道水と共に粉砕された生ゴミＡを排出するための排出口２ａが設けられている。このそれぞれに設けられている排出口２ａは、生ゴミ汚水排出管５０によって、一端が貯留槽３の上蓋３ａを貫通し、内部に先端を臨ませている１本の生ゴミ汚水供給管５１に、それぞれ接続されている。
貯留槽３は、上端開口を上蓋３ａによって閉塞した密閉式のタンクで、内部は腐植土（又は腐植質）を含む沈殿汚泥Ｆが投入されている生ゴミ汚水Ｂで満たされており、内側底部付近には生ゴミ汚水ポンプ２１と空気吹出しノズル３０が設けられている。
【００２８】
生ゴミ汚水ポンプ２１の排出口２１ａには、一端が計量槽４の受入口に接続されている生ゴミ汚水供給管５２の他端が、貯留槽３の上蓋３ａを貫通して配置されている。空気吹出しノズル３０は分配管５３によって、一端が曝気用ブロワ２０の排気口２０ａに接続されている空気導入管５４と接続されている。
【００２９】
計量槽４は、所定の流量以上に供給され、オーバーフローした生ゴミ汚水Ｂを貯留槽３へ戻すための排水管５５の一端が接続されており、この排水管５５の他端は貯留槽３の側壁３ｂの上端部に接続されている。計量槽４の排出口は、一定流量の生ゴミ汚水Ｂを、スクリーンフィーダー５へ送る生ゴミ汚水供給管７８によって、スクリーンフィーダー５の上流側端部の上面部に設けられている投入口５ａと接続されている。
【００３０】
スクリーンフィーダー５は、直径１．５ｍｍの穴を有するパンチングメタル製のスクリーン５ｂが設けられており、電動機２２を駆動させることでスクリーン５ｂを振動させる。そして、投入された生ゴミ汚水Ｂ中の固形分を、スクリーン５ｂ上を上流側から下流側へ送りながら、直径１．５ｍｍに満たない大きさのものと、直径１．５ｍｍ以上の大きさの固形分とに選別する。このスクリーン５ｂには、ウエッジワイヤーを縦又は横に１．５ｍｍの間隔で平行に並べたものを使用することもできる。
【００３１】
そして、下流側先端部には、直径１．５ｍｍ以上の大きさの生ゴミの固形分を排出する排出口５ｃが設けられており、この排出口５ｃは固形分投入管５６によって、生ゴミ分解機６の上面部に設けられている投入口６ａと接続されている。スクリーンフィーダー５の下端部には、スクリーン５ｂで選別された直径１．５ｍｍに満たない大きさの生ゴミの固形分を、水とともに排出する排水口５ｄが設けられており、この排水口５ｄは、一端が生物処理槽９の上蓋９ａを貫通し、先端を内部に臨ませている配水管５７の他端が接続されている。
生ゴミ分解機６は、内部の汚濁水生成槽６ｋがスクリーン６ｅで上下に分けられており、このスクリーン６ｅには直径１．５ｍｍの穴６ｎが設けられている。
【００３２】
上側の生ゴミ分解室６ｆの内部には、４枚の攪拌羽根４２が外周部に、側面からみて９０℃ごとに設けられている主軸４１が、軸方向を水平にした状態で回転可能に取付けられている。そして、主軸４１は電動機２３によって一定の速度で回転させられる。また、この生ゴミ分解室６ｆには、菌床材である直径７ｍｍ程度の大きさの球状セラミック（図示せず）が投入されている。この球状セラミックの代わりとして、杉などの木材チップを菌床材として使用することもできる。
【００３３】
また、生ゴミ分解室６ｆの上部には、清浄水Ｇを流し込む給水口６ｂが設けられており、また、一端が曝気用ブロワ２０の吸気口２０ｂに接続されている吸気管５８の他端を接続する吸気口６ｃも設けられている。
また、下側の生ゴミ汚濁水排出室６ｇの下端部には排出口６ｄが設けられており、この排出口６ｄには、一端が貯留槽７の上蓋７ａを貫通して先端を内部に臨ませており、電動機２４によって開閉される自動弁８０が介設されている生ゴミ汚濁水排水管５９の他端が接続されている。
【００３４】
この生ゴミ汚濁水排水管５９の途中には、一端が生ゴミ分解室６ｆの側壁６ｈの上端部に設けられている排水口６ｉに取りつけられている生ゴミ汚濁水排水管６０が接続されている。また、生ゴミ汚濁水排出室６ｇの側壁６ｊには、電動機２５により開閉される自動弁８１が介設されている分配管６１の一端が接続されている。
【００３５】
貯留槽７は、上端開口を上蓋７ａによって閉塞した密閉式のタンクで、内部は腐植土を含む汚泥が投入されている生ゴミ汚濁水Ｃで満たされており、内側の底部付近には生ゴミ汚濁水ポンプ２６と空気吹出しノズル３１が設けられている。この生ゴミ汚濁水ポンプ２６の排出口２６ａには、一端が計量槽８の受入口に接続されている生ゴミ汚濁水供給管６２が、貯留槽７の上蓋７ａを貫通して接続されている。空気吹出しノズル３１には、一端が曝気用ブロワ２０の排気口２０ａに接続されている空気導入管５４と接続されている。
【００３６】
計量槽８は、生ゴミ汚濁水Ｃを一定流量で生物処理槽９に供給するために、所定の流量以上に供給された場合に、その余剰分をオーバーフローさせて貯留槽７へ戻すための排水管６３の一端が接続されている。そして、この排水管６３の他端は貯留槽７の側壁７ｂの上端部に接続されている。そして、計量槽４の排出口には、一端を生物処理槽９の側壁９ｂの上端部に生ゴミ汚濁水供給管６４が接続されている。
【００３７】
生物処理槽９は、上端開口を上蓋９ａによって閉塞されている密閉式のタンクで、内部は生ゴミ汚濁水Ｃと沈殿汚泥Ｆとが混合され曝気処理された微生物汚泥（処理水）Ｄで満たされており、微生物汚泥Ｄ中の沈殿汚泥Ｆと活性化された沈殿汚泥Ｈの濃度が３０００〜１００００ｍｇ／ｌの範囲となるように調整されている。
【００３８】
そして、内側の底部付近には空気吹出しノズル３２が設けられており、この空気吹出しノズル３２は、分配管６５によって空気導入管５４と接続されている。また、微生物汚泥Ｄを、分離装置である沈殿槽１０へ送る微生物汚泥供給管６６が、一端が微生物汚泥Ｄ中の液面付近に位置するように配置されており、他端が生物処理槽９の側壁９ｂを内側から外側へ貫通した後、沈殿槽１０の側壁１０ｂを貫通して内部に挿入されている。
【００３９】
沈殿槽１０は、上端開口を上蓋１０ａにより閉塞されている密閉式（開放式でも良い）のタンクで、下端部は下向きに略円錐状に突出させて形成されており、内部で微生物汚泥Ｄを脱離水Ｅと沈殿汚泥Ｆとに分離する。側壁１０ｂの上側の内周部に、断面がＵ字状に形成されている溝部１０ｃが設けられている。この溝部１０ｃの下端部には、脱離水供給配管６７の一端が接続されており、この脱離水供給管６７の他端は、沈殿槽１０の側壁１０ｂを貫通させた後に、消毒槽１１の側壁１１ａの上側に接続されている。
【００４０】
また、一端が汚泥引抜ポンプ２７の吸引口に接続されている汚泥引抜用配管６８の他端が、沈殿槽１０の内側の底部付近に位置するように設置されている。そして、汚泥引抜用配管６８の下側には、一端が分配管７１に接続されている分配管７７が取付けられている。
【００４１】
消毒槽１１は、内部に消毒された清浄水Ｇが満たされており、内側の底部付近に清浄水ポンプ２８が配置されており、この清浄水ポンプ２８の排出口２８ａには、一端が生ゴミ分解機６の給水口６ｂと接続されている清浄水供給管６９が取付けられている。また、この清浄水Ｇを生ゴミ処理装置１の外へ放流するための排水管７０は、一端が清浄水Ｇの水面付近に位置するように配置されており、他端を、側壁１１ａを内側から外側へ向かって貫通させ、先端を外部に臨ませている。
【００４２】
汚泥培養槽１２は、上端開口を上蓋１２ａにより閉塞されている密閉式（開放式でも良い）のタンクで、内部にはペレット状の腐植土と４〜１４μｍの波長の遠赤外線を放射する天然鉱石やセラミックなどが内部に装填されている汚泥培養器４０が配置されており、内側の底部付近には、空気吹出しノズル３３が設けられている。
【００４３】
この汚泥培養器４０は、汚泥培養槽１２内の活性化された沈殿汚泥Ｈが、いったん汚泥培養槽１２の外側を通るようにして循環させる配管を設けて、この配管に介設させることで外部に設置することもできる。
【００４４】
そして、空気吹出しノズル３３は、分配管７１によって空気導入管５４と接続されている。そして、側壁１２ｂの上部には、活性化された活性化沈殿汚泥Ｈを生物処理槽９へ戻す汚泥供給管７２の一端が接続されており、この汚泥供給管７２の他端は、生物処理槽９の側壁９ｂの上部に接続されている。
【００４５】
汚泥引抜ポンプ２７の排出口には、汚泥引抜用配管６８で引き抜いた沈殿槽１０の底に沈降している沈殿汚泥Ｆを、貯留槽３，７や生物処理槽９又は汚泥培養槽１２へ戻すための汚泥供給管７３，７４の一端が接続されている。
【００４６】
このうち汚泥供給管７４は、他端を貯留槽７の上蓋７ａを貫通させて、先端を内部に臨ませている。その途中に、汚泥供給分配管７５が分岐されて、その他端は貯留槽３の側壁３ｂの上部に接続されている。また、汚泥供給分配管７６も分岐されており、その他端は生物処理槽９の上蓋９ａを貫通し、先端を内部に臨ませている。そして、汚泥供給管７３は、他端を汚泥培養槽１２の上蓋１２ａを貫通させるように配置している。
【００４７】
次に、上記の構成の生ゴミ処理装置の実施例について、生ゴミの処理方法について説明する。
生ゴミ処理装置１を、一般家庭（マンションなどの集合住宅）や外食産業の店舗などに設置して、ディスポーザー２をそれぞれ、台所又は厨房などに置いておく。
【００４８】
そして、調理した後の切れ端や残飯などの生ゴミＡを、ディスポーザー２へ投入して細かく粉砕する。その後、水道水などでディスポーザー２内を洗浄することで、粉砕した生ゴミＡを水とともに排出口２ａから排出する。そのように排出口２ａから排出した生ゴミＡは、それぞれ生ゴミ汚水排出管５０で生ゴミ汚水供給管５１に集めた後に貯留槽３へ送る。そうして、粉砕された生ゴミＡは、生ゴミ汚水Ｂとして貯留槽３内で、生ゴミ分解機６から曝気用ブロワで吸引した臭気を含んでいる空気を、空気吹出しノズル３０より吹き込みながら一定期間貯留する。
【００４９】
このように貯留されている間に生ゴミ汚水Ｂは、貯留槽３に腐植土を含有している沈殿汚泥Ｆが投入されているため、この沈殿汚泥Ｆに含まれている微生物の分解作用により、固形分がある程度細かく分解されるため、後の工程での処理をしやすくすることができるとともに、腐敗も防止するとともに、臭気の発生も抑制することができる。また、空気吹出しノズル３０によって吹き込まれる臭気を含んでいる空気から、臭気を取り除くことができる。
【００５０】
そうして、一定期間貯留された生ゴミ汚水Ｂを、生ゴミ汚水ポンプ２１により吸引して、生ゴミ汚水供給管５２で計量槽４へ送り、所定の流量ごとに生ゴミ汚水供給管７８を通してスクリーンフィーダー５へ投入する。一方、過剰に供給された生ゴミ汚水Ｂは、排水管５５で貯留槽３へ戻す。
【００５１】
そして、スクリーンフィーダー５で、生ゴミ汚水Ｂに含まれている固形分を直径１．５ｍｍ以上のものと、直径１．５ｍｍに満たないものとに選別して、直径１．５ｍｍ以上の固形分は排出口５ｃから排出するとともに、直径１．５ｍｍに満たないためにスクリーン５ｂの下に落下した固形分は、スクリーン５ｂで濾された生ゴミ汚濁水Ｃとともに、排出口５ｄから排出する。
【００５２】
このように、排出口５ｄから排出され、直径１．５ｍｍ以上の固形分を含まない生ゴミ汚濁水Ｃは、直接、排水管５７で生物処理槽９へ送る。一方、排出口５ｄから排出された直径１．５ｍｍ以上の固形分は、固形分投入管５６により生ゴミ分解機６へ送る。
【００５３】
汚濁水生成槽６ｋ内の条件を微生物の醗酵が活発になるように、水分（生ゴミの固形分の投入量など）や温度及び酸素の量を調整する。温度は３０〜５５℃に維持し、酸素濃度を１０〜１５％に保った状態で、水分を含んでいる生ゴミの固形分をセラミックボールと攪拌羽根４２により攪拌混合し、セラミックボールに付着している微生物の分解作用によって粉状にする。
【００５４】
そして、粉砕機では得ることが難しい、直径１．５ｍｍに満たない大きさの固形分にする。このようにして、２〜４時間攪拌を行うと固形分に含まれている水分によってヘドロ状の状態となる。
【００５５】
そして、このヘドロ状となった固形分に清浄水ポンプ２８により消毒層１１の清浄水Ｇを、清浄水供給管６９を通して生ゴミ分解機６内へ供給し、ヘドロ状の固形分と混合する。このとき、自動弁８０は閉じた状態にしておく。そうして、排水口６ｉ付近まで清浄水Ｇを満たした後、清浄水ポンプ２８を停止して清浄水Ｇの供給を止める。
【００５６】
それから、自動弁８１を開いて、曝気用ブロワから供給される臭気を含んだ空気を、汚濁水生成槽６ｋ内へ導入することで、泡風呂のような状態をつくり、菌床に付着したヘドロ状の固形分を分離する。また、ヘドロ状の固形分と清浄水Ｇを混合して生ゴミ汚濁水Ｃを作るとともに、生ゴミ分解機６内を洗浄する。このとき、排水口６ｉより出た生ゴミ汚濁水Ｃは、生ゴミ汚濁水排水管６０、生ゴミ汚濁水排水管５９を通して、貯留層７へ流入させる。
【００５７】
そして、混合・洗浄が終わると、自動弁８０を開いて汚濁水生成槽６ｋ内の生ゴミ汚濁水Ｃを、生ゴミ汚濁水排水管５９から貯留層７へ流入させる。このとき、生ゴミ汚濁水Ｃに含まれている固形分はすべてスクリーン６ｅを通過するが、直径７ｍｍのセラミックボールは、目開きが直径１．５ｍｍのスクリーン６ｅにより、生ゴミ汚濁水Ｃとともに排出されることなく生ゴミ分解室６ｆ内に残り、再度、投入された生ゴミの固形分を分解するために使用する。
【００５８】
貯留層７へ流入させた生ゴミ汚濁水Ｃは、微生物を含んだ沈殿汚泥Ｆを投入することで、腐敗を防止するとともに、微生物の働きを利用して固形分をある程度分解を行う。そのとき、空気吹出しノズル３１から、臭気を含んだ空気を吹き込み、微生物の働きを活発にして分解作用を促すとともに、空気に含まれている臭気を分解し取り除く。
【００５９】
こうして、一定の期間、貯留層７で貯留した生ゴミ汚濁水Ｃを、生ゴミ汚濁水ポンプ２６により、生ゴミ汚濁水供給管６２を通して計量槽８へ送る。この計量槽８に所定の流量以上が流し込まれることでオーバーフローした生ゴミ汚濁水Ｃは、排水管６３によって貯留槽７へ返送する。このように、常に所定の流量づつ生ゴミ汚濁水Ｃを生物処理槽９へ送るため、生物処理槽９の濃度を一定に保つことが容易となり、安定した処理が可能となる。
【００６０】
生物処理槽９へ送った生ゴミ汚濁水Ｃを、腐植土を含有している沈殿汚泥Ｆ及び活性化された沈殿汚泥Ｈと混合し、空気吹出しノズル３２で臭気を含んだ空気を吹き込んで、これらに含まれている微生物の働きを活発にしながら、生ゴミ汚濁水Ｃ中の固形分を分解させる。そうして、生ゴミ汚濁水Ｃの固形分を、水と炭酸ガスに完全に分解するとともに、窒素分を酸化分解する。それと同時に、空気吹出しノズル３２から吹き込まれた空気の臭気を分解し取り除く。
【００６１】
このように処理した生物処理槽９内の微生物汚泥Ｄを、微生物汚泥供給管６６によって沈殿槽１０へ送り、自然沈降によって脱離水Ｅと沈殿汚泥Ｆとに固液分離を行う。そして、側壁１０ｄからオーバーフローして溝部１０ｃに流れ込んだ脱離水Ｅの上澄み液を、処理水供給配管６７で消毒槽１１へ送り込んで消毒した後の清浄水Ｇを、排水管７０で河川や海などに放流するか、又は下水道へ流入する。
沈殿槽１０で分離され沈殿している沈殿汚泥Ｆは、汚泥引抜ポンプ２７により、汚泥引抜用配管６８で吸い上げる。そのとき、汚泥引抜用配管６８内に分配管７７で、臭気を含んだ空気を吹き込み、その空気とともに沈殿汚泥Ｆを吸い上げる。こうして、吸い上げた沈殿汚泥Ｆを、汚泥供給管７４と汚泥供給分配管７５，７６を用いて沈殿槽３，７及び生物処理槽９へ返送する。
【００６２】
このように循環されている沈殿汚泥Ｆは、循環途中で汚泥供給管７３によって汚泥培槽１２へ送り、空気吹出しノズル３３によって臭気を含んだ空気を吹き込みなが、汚泥培養器４０に装填されている腐植土及び遠赤外線を放射する鉱石やセラミックなどに接触させることで、含まれている微生物を活性化させて活性化された沈殿汚泥Ｈとする。
【００６３】
他の実施例
次に、他の実施例について図１と図３を用いて説明する。図３に示している生ゴミ処理装置１０１は、台所や厨房などに図１に示しているディスポーザー２を設置する代わりに、ゴミ収集場所などに受入ホッパー１０２を設置して、まとめて生ゴミＡの受け入れをする。また、貯留槽３や計量槽４及びスクリーンフィーダー５の代わりに、電動機１０８により駆動する投入フィーダー（スクリューコンベヤ）１０３を用いて、生ゴミ分解機６へ定量で生ゴミの供給を行う。
【００６４】
また、受入ホッパー１０２内に充満している臭気の除去は、受入ホッパー１０２に設けられている吸引口１０２ａに、一端が接続された吸気管１０６の他端を吸気管５８に接続することで、生ゴミ分解機６内の臭気とともに、曝気用ブロワ２０で吸引して取り除く。
そして、生ゴミ処理装置１０１は消毒槽１１を設置していないため、生ゴミ分解機６への先浄水の供給は、一端が上水道などの給水源（図示せず）に接続されている給水管１０７の他端を、給水口６ｂに接続することで行う。この給水管１０７の途中には、電動機１０５により開閉を行うことができる自動弁１０４を介設している。
【００６５】
最も、消毒槽１１を設置した場合には、その清浄水Ｇを用いて生ゴミ分解機６への先浄水の供給を行うことができる。また、清浄水Ｇは、消毒することで放流基準値以下にした後に、河川や海に放流するか、下水道に流入させる。
【００６６】
このような生ゴミ処理装置１０１は、生ゴミ分解機６への生ゴミの定量供給を、受入ホッパー１０２とスクリューコンベヤ１０３などを用いることで、装置を簡略できるため運転費用を圧縮することができる。また、構造が比較的簡単なため管理や保守が容易に行え、装置の維持費を抑えることができる。
【００６７】
なお、生ゴミ処理装置１及び生ゴミ処理装置１０１において、微生物汚泥Ｄを固液分離する分離装置に、沈殿槽１０の代わりに液中膜装置を用いて、強制的に脱離水Ｅと汚泥とに分離することもできる。また、生ゴミ処理機６へ直接生ゴミＡを投入して、処理することも可能である。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明にかかる生ゴミ処理方法及び同処理装置は、以下の効果を有する。
請求項１記載の発明は、また、生ゴミ分解機を用いて、微生物の働きにより生ゴミを、粉砕機では粉砕困難な大きさの細かい粒子状にすることで、貯留槽や生物処理槽内での微生物による分解がしやすくなるため、短時間での処理が可能となる。
【００６９】
特に、生物処理槽内での分解が素早く行われるようになるため、処理時間を大幅に短縮させることができ、２，３日かかっていた処理をわずか１日で終わらせることが可能となるため、１日当たりの処理量を大幅に上げることができ、処理にかかる費用を割安にすることができる。
【００７０】
また、生ゴミの固形分が細かい粒子状であるために、つまりの心配もなく、配管の径も小さく設定することができ、装置をコンパクトにすることができる。従って、装置の占有スペースが小さくてすむので、マンションなどの集合住宅や外食産業の店舗などへの設置を容易に行うことが可能となり、設置工事の費用なども低く抑えることができる。
【００７１】
そして、生ゴミは微生物の分解作用のみを利用して処理するため、ダイオキシンなどの発生がなく、周囲の環境に悪影響を及ぼすことはない。そのほかに、処理後に得られる清浄水は中道水として利用できる。
【００７２】
それから、腐植質を含んでいる汚泥を、貯留槽や生物処理槽へ返送することで、生ゴミ汚水や生ゴミ汚濁水の腐敗を防止することができるため、還元菌の発生を防止して悪臭を抑えることができる。このため、装置内のみならず、周囲の環境にも悪影響を与えることがない。また、生ゴミの分解に使用する汚泥を汚泥培養槽で活性化しながら循環させて繰り返し使用することができ、分解に使用する媒体の交換などがほとんどないため、生ゴミの処理にかかる費用を圧縮することができる。
【００７３】
請求項２記載の発明は、生ゴミをあらかじめこまかく粉砕し、選別した後に生ゴミ分解機へ投入することで、微生物による分解が素早く行われるとともに、余分な処理の工程を省くことができ、より効率の良い処理を行うことができるようになる。従って、処理にかかる時間をよりいっそう短縮することができるので、１日当たりの生ゴミの処理量を大幅に上げることができる。従って、複数の生ゴミ処分場の集約を図ることも可能となる。
【００７４】
請求項３記載の発明は、生ゴミをさらに、微生物で処理されやすい状態となるように選別することで、余分な処理工程を減らせることはもちろんのこと、微生物による分解がすみやかに行われるようになるため、処理にかかる時間を大幅に短縮することができ、１日当たりの処理量をさらに向上させることができる。また、処理時間をかなり短縮できるため、処理にかかる電気代などの諸経費を圧縮することができる。
【００７５】
請求項４記載の発明は、比較的簡単な構造のため、設置費用が安くなるとともに、修理作業や保守作業を容易に行うことができるので、維持管理の費用なども低く抑えることができる。
【００７６】
請求項５記載の発明は、生ゴミの分解に使用する汚泥を活性化させながら、繰り返し循環させて使用できるため、新たに生ゴミを分解させる媒体を投入する必要はないため、処理にかかる維持費用を圧縮することができる。また、微生物の分解作用を取り戻させることができるため、生ゴミの分解が不十分になることで処理時間が伸びることを防止することができる。
【００７７】
請求項６記載の発明は、生ゴミ分解機内にある菌床材に付着している微生物の働きを活発にすることで、微生物を利用した生ゴミの分解作用を促進することができるため、短時間で生ゴミの分解処理が可能となり、１日当たりの処理能力を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ゴミ処理装置の実施例を示す装置全体のフローチャート図である。
【図２】図１中の生ゴミ分解機部分を示す拡大図である。
【図３】本発明の生ゴミ処理装置の実施例を示す装置全体のフローチャート図である。
【符号の説明】
１  生ゴミ処理装置
２  ディスポーザー（粉砕機）
２ａ  排出口
３  貯留槽
３ａ  上蓋
３ｂ  側壁
４  計量槽
５  スクリーンフィーダー
５ａ  投入口
５ｂ  スクリーン
５ｃ、５ｄ  排出口
６  生ゴミ分解機
６ａ  投入口
６ｂ  給水口
６ｃ  吸気口
６ｄ  排出口
６ｅ  スクリーン
６ｆ  生ゴミ分解室
６ｇ  生ゴミ汚濁水排出室
６ｈ  側壁
６ｉ  排水口
６ｊ  側壁
６ｋ  汚濁水生成槽
６ｎ  穴
７  貯留槽
７ａ  上蓋
７ｂ  側壁
８  計量槽
９  生物処理槽
９ａ  上蓋
９ｂ  側壁
１０  沈殿槽
１０ａ  上蓋
１０ｂ  側壁
１０ｃ  溝部
１０ｄ  側壁
１１  消毒槽
１１ａ  側壁
１２  汚泥培養槽
１２ａ  上蓋
１２ｂ  側壁
２０  曝気用ブロワ
２０ａ  排気口
２０ｂ  吸気口
２１  生ゴミ汚水ポンプ
２１ａ  排出口
２２〜２５  電動機
２６  生ゴミ汚濁水ポンプ
２６ａ  排出口
２７  汚泥引抜ポンプ
２８  清浄水ポンプ
２８ａ  排出口
３０〜３３  空気吹出しノズル
４０  汚泥培養器
４１  主軸
４２  攪拌羽根
５０〜５２  生ゴミ汚水供給管
５３  分配管
５４  空気導入管
５５  排水管
５６  固形分投入管
５７  排水管
５８  吸気管
５９、６０  生ゴミ汚濁水排水管
６１  分配管
６２  生ゴミ汚濁水供給管
６３  排水管
６４  生ゴミ汚濁水供給管
６５  分配管
６６  微生物汚泥供給管
６７  脱離水供給配管
６８  汚泥引抜用配管
６９  清浄水供給管
７０  排水管
７１  分配管
７２〜７４  汚泥供給管
７５、７６  汚泥供給分配管
７７  分配管
７８  生ゴミ汚水供給管
８０、８１  自動弁
Ａ  生ゴミ
Ｂ  生ゴミ汚水
Ｃ  生ゴミ汚濁水
Ｄ  微生物汚泥（処理水）
Ｅ  脱離水
Ｆ  沈殿汚泥
Ｇ  清浄水
Ｈ  活性化された殿汚泥
１０１  生ゴミ処理装置
１０２  受入ホッパー
１０２ａ  吸引口
１０３  投入フィーダー（スクリューコンベヤ）
１０４  自動弁
１０５  電動機
１０６  吸気管
１０７  給水管
１０８  電動機
【図１】
0004037111.tif 000002
【図２】
0004037111.tif 000003
【図３】
0004037111.tif 000004