(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細な固形物を多く含む固形物含有排水を受け入れて収容するための容器手段と、
前記容器手段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、
前記捕捉手段を含む前記容器手段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外部へ排出するための排出配管と、
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容器手段内の内容物を乾燥させるための乾燥手段とを備え、
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分離乾燥装置。
【請求項２】
前記容器手段内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、
前記容器手段内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し、
前記乾燥手段は、温風を供給するための温風供給手段と、該温風供給手段から供給された温風を前記容器手段の内部へ導くための給気配管とを有することを特徴とする請求項１に記載の分離乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は分離乾燥装置および方法に関し、たとえばディスポーザを用いて適量の水とともに調理生ゴミを粉砕した後に排出される粉砕生ゴミ排水から微細生ゴミを分離捕捉して粉末乾燥させる装置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が発生する。これらの生ゴミは、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、粉砕された生ゴミと水との混合からなる粉砕生ゴミ排水が排出される。従来、粉砕生ゴミ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、粉砕生ゴミ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余剰汚泥を再液化処理しているため、微細生ゴミおよび余剰汚泥の有効利用を図ることができなかった。なお、粉砕生ゴミ排水の処理システムにおいて微細生ゴミおよび余剰汚泥の有効利用を図るには、粉砕生ゴミ排水から微細固形物である生ゴミおよび余剰汚泥を分離捕捉し、捕捉した微細生ゴミおよび余剰汚泥を乾燥させて粉末状の乾燥固形分を回収することが望ましい。しかしながら、従来技術では、簡素な構成により微細生ゴミおよび余剰汚泥を良好な捕捉率で捕捉するとともに良好に乾燥させ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、簡素な構成に基づいて、たとえば粉砕生ゴミ排水から微細生ゴミおよび余剰汚泥を良好な捕捉率で捕捉するとともに良好に乾燥させることのできる分離乾燥装置および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、微細な固形物を多く含む固形物含有排水を受け入れて収容するための容器手段と、
前記容器手段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、
前記捕捉手段を含む前記容器手段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外部へ排出するための排出配管と、
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容器手段内の内容物を乾燥させるための乾燥手段とを備え、
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分離乾燥装置を提供する。
【０００６】
本発明の好ましい態様によれば、前記容器手段内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することが好ましい。
【０００７】
さらに、本発明の好ましい態様によれば、前記容器手段内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が好ましい。また、前記乾燥手段は、温風を供給するための温風供給手段と、該温風供給手段から供給された温風を前記容器手段の内部へ導くための給気配管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、微細な固形物を多く含む固形物含有排水として、たとえばディスポーザによって粉砕された生ゴミと適量の水との混合からなる粉砕生ゴミ排水を処理する。この場合、所定の容器内に導入された粉砕生ゴミ排水から微細生ゴミを分離捕捉する際に、捕捉手段として、たとえばヘアブラシ状の形態を有する多数の捕捉体を利用する。その結果、後述する実施例において説明しているように、粒径の小さい微細生ゴミも良好な捕捉率で分離捕捉することができる。
【００１０】
また、微細生ゴミを捕捉した状態にある多数の捕捉体を攪拌しつつ、たとえば温風を容器内に送り込むことによって分離捕捉した微細生ゴミを同じ容器内において乾燥させる。この場合、捕捉体や容器内の微細生ゴミを攪拌することにより、熱交換性が向上し、迅速な乾燥が可能となる。また、捕捉体を攪拌することにより、捕捉体から乾燥した微細生ゴミが確実に除去され、捕捉体の捕捉性能の再生利用および微細生ゴミの凝集防止を図ることができる。こうして、得られた粉末状の乾燥生ゴミは、燃料や肥料などとして有効利用されるか、あるいは焼却により廃棄される。
以上のように、本発明では、簡素な構成に基づいて、たとえば粉砕生ゴミ排水から微細生ゴミを良好な捕捉率で捕捉するとともに良好に乾燥させることができ、生ゴミの有効利用を図ることができる。
【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分離乾燥装置の構成を概略的に示す図である。
図１に示すように、本実施例の装置は、微細な固形物を多く含む固形物含有排水として、たとえばディスポーザによって粉砕された生ゴミと適量の水との混合からなる粉砕生ゴミ排水を受け入れて収容するための容器１を備えている。容器１の内部には、粉砕生ゴミ排水に含まれる微細生ゴミを捕捉するための固形物捕捉体２が多数収納されている。
【００１２】
図２は、図１の容器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。
各捕捉体２は、図２に示すように、棒状の軸部２１と、軸部２１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２２とから構成されている。換言すると、各捕捉体２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２１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２２は、たとえば１ｍｍ程度の直径を有し、１０ｍｍ程度の長さを有する。
【００１３】
また、本実施例の装置は、容器１の内部に導入された粉砕生ゴミ排水を多数の捕捉体２とともに攪拌するための攪拌機構３を備えている。攪拌機構３は、モーター４の作用により回転するように構成された回転軸部５と、回転軸部５から外側に向かって放射状に延びた数個の攪拌部材６とから構成されている。ここで、回転軸部５は容器１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５が回転したときに各攪拌部材６の先端が容器１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４により攪拌機構３が駆動され、回転軸部５が回転すると、各攪拌部材６の作用により粉砕生ゴミ排水が多数の捕捉体２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１０と、温風供給機１０から供給される温風を分離乾燥槽１の内部まで導くための配管（１２，１１）とを備えている。
【００１４】
さらに、本実施例の装置は、多数の捕捉体２によって粉砕生ゴミ排水から微細生ゴミが分離捕捉された後に残る液状の排水を外部へ排出するための排出配管７と、捕捉体２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回収するための回収用配管８とを備えている。ここで、排出配管７および回収用配管８には、開閉弁７ａおよび８ａが取り付けられている。なお、捕捉体２が排出配管７および回収用配管８を介して外部へ漏出することがないように各配管の内径寸法が規定されていることはいうまでもない。
【００１５】
以上の構成を有する本実施例の分離乾燥装置は、以下のように動作する。
まず、調理などに際して発生した生ゴミが、台所のシンクや天板などに設置されたディスポーザにより適量の水道水とともに粉砕される。ディスポーザで粉砕された生ゴミは、いわゆる粉砕生ゴミ排水となり、移送配管１１を介して容器１の内部へ流入する。ここで、粉砕生ゴミ排水は、粉砕された生ゴミと水との混合物であって、微細な生ゴミを多く含む排水である。
【００１６】
容器１の内部へ流入した粉砕生ゴミ排水は、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容器内の一部に集中し、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３を作動させ、容器内の排水を多数の捕捉体２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２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７を介して外部へ排出される。所定時間の経過後に攪拌機構３を停止させ、粉砕生ゴミ排水の容器１の内部への供給を続けると、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２は、次第に粒径の小さい微細生ゴミも捕捉するようになる。
【００１７】
こうして、粉砕生ゴミ排水に含まれる微細生ゴミは、捕捉体２によって良好な捕捉率で捕捉される。なお、粉砕生ゴミ排水の供給中、再び閉塞状態が起こることがある。この場合、攪拌機構３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、容器１内の所定の高さ位置に設置された水位センサ９を用いて行うことができる。所定時間の経過後、粉砕生ゴミ排水の供給を停止し、容器１の内部における固液分離工程を終了する。
【００１８】
固液分離工程が終了すると、排出配管７の開閉弁７ａを閉じ、捕捉体２によって分離捕捉した微細生ゴミおよび容器１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程度の温風を容器内に送り込むとともに、攪拌機構３を作動させて容器内を攪拌する。なお、容器１への温風の送給は、温風供給機１０に一端が接続され且つ他端が移送配管１１の途中経路に接続された給気配管１２を介して行われる。このように、容器１の内部へ温風を送り込みながら容器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２を互いに接触させて乾燥生ゴミを捕捉体２から十分に取り除き捕捉体２の捕捉性能の再生および微細生ゴミの凝集防止を図ることができる。
【００１９】
ところで、乾燥が不完全な状態では、容器１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、容器内の空気温度および容器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、容器内の水分が少なくなっており、容器内の空気温度が上昇する。すなわち、容器１の内部の乾燥が進むと、容器内の空気温度が上昇し、排気管１３を介して容器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１３の経路の途中に設置された温度センサ１４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。
【００２０】
乾燥工程が終了すると、温風供給機１０の作動を停止し、回収用配管８の開閉弁８ａを開け、攪拌機構３を作動させる。こうして、容器１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、回収用配管８を介して回収される。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か、あるいは焼却廃棄される。
【００２１】
なお、乾燥工程において、攪拌を行わないと、容器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、捕捉体の再生を図ることができなくなり、ひいては捕捉体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の嵩体積を減少させることができる。また、粉末状の乾燥生ゴミは、上述したように、家庭での保管性を向上させ、燃料や肥料などとして有効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。
【００２２】
なお、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上の固形物が閉塞し、通水性を失ってしまう。
【００２３】
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、ヒーター式により容器本体を加熱して容器内に冷風を送り込んで乾燥させることもできる。
【００２４】
さらに、上述の実施例では、調理などに際して発生する生ゴミをディスポーザで粉砕して得られる粉砕生ゴミ排水を例にとって本発明を説明したが、他の一般的な微細固形物を多く含む排水に対して本発明を適用することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、たとえば容器内に収納された多数の捕捉体と比較的大きい粒径の生ゴミ自体とを用いて粉砕生ゴミ排水から微細生ゴミを分離捕捉し、容器内を攪拌しながら微細生ゴミを乾燥させて、捕捉体を再生させるとともに粉末状の乾燥生ゴミを回収する。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。その結果、本発明では、簡素な構成に基づいて、たとえば粉砕生ゴミ排水から微細生ゴミを良好な捕捉率で捕捉するとともに良好に乾燥させることができ、家庭での生ゴミ保管性（嵩体積、重量、臭気、腐敗、虫発生）を向上させ、生ゴミの有効利用を図ることができる。
【００２６】
特に、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。
また、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる分離乾燥装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の容器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。
【符号の説明】
１    容器
２    捕捉体
３    攪拌機構
４    モーター
５    回転軸部
６    攪拌部材
７    排出配管
８    回収用配管
９    水位センサ
１０  温風供給機
１１  移送配管
１４  温度センサ
【図１】
0004112743.tif 000002
【図２】
0004112743.tif 000003