ハイパー分解消滅型生ゴミ処理装置
【課題】好気性微生物を活用する生ゴミ分解消滅型処理装置において、生ゴミに同伴している水、生ゴミの分解消滅に伴って生成する水、及び外部から攪拌槽内に注入する水を、安全、効率的に排出できる生ごみ処理装置を提供する。
【解決手段】攪拌槽内の攪拌軸に沿って底面を攪拌軸方向に傾斜させて、該攪拌槽内底部を排水流路とするとともに、攪拌軸方向の側板に溝又は孔を設けることによって該攪拌槽内の水の排出と通気を可能とする。
【解決手段】攪拌槽内の攪拌軸に沿って底面を攪拌軸方向に傾斜させて、該攪拌槽内底部を排水流路とするとともに、攪拌軸方向の側板に溝又は孔を設けることによって該攪拌槽内の水の排出と通気を可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好気性微生物による分解消滅型生ゴミ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、生ゴミ処理方法には大きく分けて、コンポスト化処理（好気性菌）、微生物による 分解消滅型処理（好気性菌）、焼却処理などの処理方法等が行われている。それぞれにおいて一長一短があるものの有機物分解消滅型生ゴミ処理方法は、焼却処理方法に比べて、炭酸ガス排出量約９６％の削減効果をもち、また、利用者にとって極めて手間のかからない装置であることが大きな特徴である。従って、こだわりをもって堆肥化する場合以外、最適な環境保全型処理方法であると言える。
有機物分解消滅型処理方法については、多くの特許文献等が開示されている。
【特許文献１】特許第３０４６７０３号（平成１２年３月１７日登録）、
【特許文献２】特許第３２４４７１２号（平成１３年１０月２６日登録）
【特許文献３】再公表特許（A1）国際出願番号 PCT/JP01/00745
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、好気性微生物の生存活動を利用して、有機質からなる生ゴミ（例えば、調理残渣物、食べ残し、選別不良食物等）を、主として炭酸ガスと水とに分解することによって、地球温暖化を抑制する炭酸ガス・ニュートラルに近い生ゴミ処理方法を提供する技術とその装置である。生ゴミ分解消滅型処理装置については、既に多くの発明に基づく色々な機種の実用装置が販売され稼働している。本発明に類似の特許に基づく生ゴミ分解消滅型処理装置も販売され稼働しているが、その装置にあっても改良すべき課題を残している。
本発明は、その課題を抜本的に改良するための方法に基づく機構及び構造を提供するものである。
【０００４】
攪拌槽内の攪拌混合機構としては、剪断作用と対流混合作用をもち、多くの産業分野の生産現場で一般的に使用されている、ニーダとリボンミキサーの機構を兼ね備える混合方式を採用し、比較的大きい形状をもつ生ゴミと好気性微生物を担持する無機系粉末状担体と の間で、均一な混合層を形成させ、且つ過度の攪拌によって担体の磨耗微細化を極力避け るための配慮をした攪拌機構であること。
【０００５】
生ゴミに同伴されてくる水分と生ゴミの分解による生成水、更に、分解開始から終了するまでの間、微生物生息活動に必要な環境保持の目的をもって、適時攪拌槽内に注加する水を含めて、経持的に変化する攪拌槽内において、微生物の生息環境にとって不要な水は、攪拌槽から外部に排出する必要があること。
【０００６】
撹拌槽内から不要な水を外部に排出するための方法として、特許文献１では図１のように収容槽底板に排水兼通気用孔を設けているが、この構造で、その目的を果たすことはできるが、日常点検及びメンテナンス上の課題が残されている。
【０００７】
また、特許文献１では、当該収容槽内に仕込まれる生ゴミが分解終了するまでの間、生ゴミが徐々に細かくなり、担体を構成する粉末とともに排水孔の閉塞を起こすことになるため、当該収容槽外から当該収容槽内底板の孔に向けて、間歇的に水を噴射する特別な機構が必要である。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に基づく方式では、排水孔の閉塞確認と閉塞時の閉塞解消作業及び定期的に必要となる同収容槽内のメンテナンスの作業性が悪く、また場合によっては、攪拌翼付攪拌軸のある同収容槽内に入り込まなければならない場合も想定され、万が一の危険性の課題を内在している。
【０００９】
また、特許文献１によれば、図１のように排水孔の数が非常に多いことによって、孔に噴射する水量も必然的に多くなり、また、噴射機構が作動することに伴う電力使用量も多くならざるを得ない。
【００１０】
特許文献１によれば、排水及び通気用孔が当該収容槽内底板に設けられていることによって、時として発生の可能性が想定される金属様の固い異物混入によって、図１に示すパンチング底板破損の可能性が高い。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明では、攪拌槽内の攪拌軸方向に沿って底面を傾斜させ、図２、図３、及び図４に示すように、その側面に排水と通気機能を有する孔を設けることによって、攪拌槽内底板部が排水流路となり、側面に設けられる排水溝又は孔から十分に排水が可能であることを模擬実験によって確認して本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１２】
攪拌槽側面に排水と通気機能をもつ溝又は孔を設けることによって、日常的な目視点検作業が極めて容易となる。
【００１３】
攪拌槽側面に排水と通気機能をもつ溝又は孔を設けることによって、定期的なメンテナンス作業はもちろん、排水と通気用のパンチング側板の交換作業時においても、本体撹拌槽内における作業の必要性がなくなり、作業安全性が格段に向上するとともにメンテナンス作業 能率の大幅な向上が可能となる。
【００１４】
排水と通気用溝又は孔を攪拌槽側面に設けることによって、特許文献１に比べ、排水と通気機能をもつパンチング側板面積を大幅に縮減でき、且つ、外部から容易に取付け取外しができる構造とすることが可能となり、攪拌槽製作費用の削減が期待できる。
【００１５】
攪拌槽内の固形物攪拌を介して、攪拌槽底板と側板にかかる圧力は、一般的に側板の方がはるかに小さく、従って、特許文献１に比べ、溝又は孔を有する側板の耐久性が長くなる ことが期待される。このことによる操業機会損失の減少及び有溝又は有孔付き側板材料費 の削減による経常的な経済効果が期待できる。
【００１６】
排水と通気用溝又は孔の総面積が大幅に減少することに伴い、溝又は孔閉塞防止用の噴射水量の減量が可能であり、また、噴射ノズル付装置も単純な固定式とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
当該発明に基づく生ゴミ分解消滅処理装置において、攪拌槽内底板の攪拌軸方向への傾斜角は、３度〜５度が望ましく、更に４度がより望ましい。
【００１８】
当該生ゴミ分解消滅処理装置においては、攪拌槽内攪拌軸方向下り傾斜の側板に設ける溝は、幅２mm〜５mm、長さ２mm〜７mmが望ましく、更に、幅２mm〜４mm、長さ２mm〜５mmがより望ましい。
【実施例】
【００１９】
２４時間内に生ゴミ１,０００kgを分解消滅させることのできる処理装置を例にとると、 一般的に、生ゴミに同伴されてくる付着水の量と、生ゴミの分解によって生成する水の量 の合計を、９００kg、バッチ当り上部シャワー水量１,４４０kg、側部からの噴射水量を１,０００kgと仮定すると、合計水量３,３４０kgとなる。
【００２０】
従って、所要排水能力としては、時間当り約１４０kgが必要となる。
【００２１】
図５の模擬実験装置図及び図６で示す模擬実験結果から、片側面への傾斜角度を４度とし、実験で使用した透明塩ビ管底部の欠円面積と、１，０００kg処理能力の実機例による底部欠円面積比から計算で求めた排水能力は、（４５kg/hr）×（４〜５）の計算式により、１８０kg/hr 〜２２５kg/hr となり、分解槽内底板の傾斜角は、４度が必要且つ十分な条件であると判断した。
【００２２】
一方、２２５kg/hr の排水を可能にする孔の必要総面積は、孔の直径を１．５mm とし、孔を通過する水の通過速度を、３cm/sec とすると、２１.１９２cm2となり、孔の開孔率を、２３％と仮定すると、排水と通気用の実質的な面積は、約９５cm2となり、十分な余裕を考慮しても設計と製作上、撹拌槽外部から取付け取外しが十分可能な構造とすることができることが分り、本発明の有効性を証明する結果を得た。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に基づく生ゴミ分解消滅処理装置は、現在、市販活用されている特許文献１で代表される生ゴミ分解消滅処理装置がもつ問題点を改良した装置であり、産業上の利用が大いに期待されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】特許文献１に開示されている排水孔を有するいわゆるパンチング底板の一部拡大図である。
【図２】問題を解決するための手段 （段落番号００１１）で考案した排水孔を有する側板の代表概略図である。
【図３】（段落番号００１１）項で考案した攪拌槽四側面と低部の寸法を変え底部に傾片傾斜をもたせる構造にした場合の概念図である。
【図４】（段落番号００１１）項で考案した攪拌槽全体を片側面側に傾斜させる場合の概念図である。
【図５】（段落番号００２１）項で記載した透明塩ビ管による実験概念図である。
【図６】図７のデータをグラフで示したものである。
【図７】図５に基づく実験データを表で示したものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好気性微生物による分解消滅型生ゴミ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、生ゴミ処理方法には大きく分けて、コンポスト化処理（好気性菌）、微生物による 分解消滅型処理（好気性菌）、焼却処理などの処理方法等が行われている。それぞれにおいて一長一短があるものの有機物分解消滅型生ゴミ処理方法は、焼却処理方法に比べて、炭酸ガス排出量約９６％の削減効果をもち、また、利用者にとって極めて手間のかからない装置であることが大きな特徴である。従って、こだわりをもって堆肥化する場合以外、最適な環境保全型処理方法であると言える。
有機物分解消滅型処理方法については、多くの特許文献等が開示されている。
【特許文献１】特許第３０４６７０３号（平成１２年３月１７日登録）、
【特許文献２】特許第３２４４７１２号（平成１３年１０月２６日登録）
【特許文献３】再公表特許（A1）国際出願番号 PCT/JP01/00745
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、好気性微生物の生存活動を利用して、有機質からなる生ゴミ（例えば、調理残渣物、食べ残し、選別不良食物等）を、主として炭酸ガスと水とに分解することによって、地球温暖化を抑制する炭酸ガス・ニュートラルに近い生ゴミ処理方法を提供する技術とその装置である。生ゴミ分解消滅型処理装置については、既に多くの発明に基づく色々な機種の実用装置が販売され稼働している。本発明に類似の特許に基づく生ゴミ分解消滅型処理装置も販売され稼働しているが、その装置にあっても改良すべき課題を残している。
本発明は、その課題を抜本的に改良するための方法に基づく機構及び構造を提供するものである。
【０００４】
攪拌槽内の攪拌混合機構としては、剪断作用と対流混合作用をもち、多くの産業分野の生産現場で一般的に使用されている、ニーダとリボンミキサーの機構を兼ね備える混合方式を採用し、比較的大きい形状をもつ生ゴミと好気性微生物を担持する無機系粉末状担体と の間で、均一な混合層を形成させ、且つ過度の攪拌によって担体の磨耗微細化を極力避け るための配慮をした攪拌機構であること。
【０００５】
生ゴミに同伴されてくる水分と生ゴミの分解による生成水、更に、分解開始から終了するまでの間、微生物生息活動に必要な環境保持の目的をもって、適時攪拌槽内に注加する水を含めて、経持的に変化する攪拌槽内において、微生物の生息環境にとって不要な水は、攪拌槽から外部に排出する必要があること。
【０００６】
撹拌槽内から不要な水を外部に排出するための方法として、特許文献１では図１のように収容槽底板に排水兼通気用孔を設けているが、この構造で、その目的を果たすことはできるが、日常点検及びメンテナンス上の課題が残されている。
【０００７】
また、特許文献１では、当該収容槽内に仕込まれる生ゴミが分解終了するまでの間、生ゴミが徐々に細かくなり、担体を構成する粉末とともに排水孔の閉塞を起こすことになるため、当該収容槽外から当該収容槽内底板の孔に向けて、間歇的に水を噴射する特別な機構が必要である。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に基づく方式では、排水孔の閉塞確認と閉塞時の閉塞解消作業及び定期的に必要となる同収容槽内のメンテナンスの作業性が悪く、また場合によっては、攪拌翼付攪拌軸のある同収容槽内に入り込まなければならない場合も想定され、万が一の危険性の課題を内在している。
【０００９】
また、特許文献１によれば、図１のように排水孔の数が非常に多いことによって、孔に噴射する水量も必然的に多くなり、また、噴射機構が作動することに伴う電力使用量も多くならざるを得ない。
【００１０】
特許文献１によれば、排水及び通気用孔が当該収容槽内底板に設けられていることによって、時として発生の可能性が想定される金属様の固い異物混入によって、図１に示すパンチング底板破損の可能性が高い。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明では、攪拌槽内の攪拌軸方向に沿って底面を傾斜させ、図２、図３、及び図４に示すように、その側面に排水と通気機能を有する孔を設けることによって、攪拌槽内底板部が排水流路となり、側面に設けられる排水溝又は孔から十分に排水が可能であることを模擬実験によって確認して本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１２】
攪拌槽側面に排水と通気機能をもつ溝又は孔を設けることによって、日常的な目視点検作業が極めて容易となる。
【００１３】
攪拌槽側面に排水と通気機能をもつ溝又は孔を設けることによって、定期的なメンテナンス作業はもちろん、排水と通気用のパンチング側板の交換作業時においても、本体撹拌槽内における作業の必要性がなくなり、作業安全性が格段に向上するとともにメンテナンス作業 能率の大幅な向上が可能となる。
【００１４】
排水と通気用溝又は孔を攪拌槽側面に設けることによって、特許文献１に比べ、排水と通気機能をもつパンチング側板面積を大幅に縮減でき、且つ、外部から容易に取付け取外しができる構造とすることが可能となり、攪拌槽製作費用の削減が期待できる。
【００１５】
攪拌槽内の固形物攪拌を介して、攪拌槽底板と側板にかかる圧力は、一般的に側板の方がはるかに小さく、従って、特許文献１に比べ、溝又は孔を有する側板の耐久性が長くなる ことが期待される。このことによる操業機会損失の減少及び有溝又は有孔付き側板材料費 の削減による経常的な経済効果が期待できる。
【００１６】
排水と通気用溝又は孔の総面積が大幅に減少することに伴い、溝又は孔閉塞防止用の噴射水量の減量が可能であり、また、噴射ノズル付装置も単純な固定式とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
当該発明に基づく生ゴミ分解消滅処理装置において、攪拌槽内底板の攪拌軸方向への傾斜角は、３度〜５度が望ましく、更に４度がより望ましい。
【００１８】
当該生ゴミ分解消滅処理装置においては、攪拌槽内攪拌軸方向下り傾斜の側板に設ける溝は、幅２mm〜５mm、長さ２mm〜７mmが望ましく、更に、幅２mm〜４mm、長さ２mm〜５mmがより望ましい。
【実施例】
【００１９】
２４時間内に生ゴミ１,０００kgを分解消滅させることのできる処理装置を例にとると、 一般的に、生ゴミに同伴されてくる付着水の量と、生ゴミの分解によって生成する水の量 の合計を、９００kg、バッチ当り上部シャワー水量１,４４０kg、側部からの噴射水量を１,０００kgと仮定すると、合計水量３,３４０kgとなる。
【００２０】
従って、所要排水能力としては、時間当り約１４０kgが必要となる。
【００２１】
図５の模擬実験装置図及び図６で示す模擬実験結果から、片側面への傾斜角度を４度とし、実験で使用した透明塩ビ管底部の欠円面積と、１，０００kg処理能力の実機例による底部欠円面積比から計算で求めた排水能力は、（４５kg/hr）×（４〜５）の計算式により、１８０kg/hr 〜２２５kg/hr となり、分解槽内底板の傾斜角は、４度が必要且つ十分な条件であると判断した。
【００２２】
一方、２２５kg/hr の排水を可能にする孔の必要総面積は、孔の直径を１．５mm とし、孔を通過する水の通過速度を、３cm/sec とすると、２１.１９２cm2となり、孔の開孔率を、２３％と仮定すると、排水と通気用の実質的な面積は、約９５cm2となり、十分な余裕を考慮しても設計と製作上、撹拌槽外部から取付け取外しが十分可能な構造とすることができることが分り、本発明の有効性を証明する結果を得た。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に基づく生ゴミ分解消滅処理装置は、現在、市販活用されている特許文献１で代表される生ゴミ分解消滅処理装置がもつ問題点を改良した装置であり、産業上の利用が大いに期待されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】特許文献１に開示されている排水孔を有するいわゆるパンチング底板の一部拡大図である。
【図２】問題を解決するための手段 （段落番号００１１）で考案した排水孔を有する側板の代表概略図である。
【図３】（段落番号００１１）項で考案した攪拌槽四側面と低部の寸法を変え底部に傾片傾斜をもたせる構造にした場合の概念図である。
【図４】（段落番号００１１）項で考案した攪拌槽全体を片側面側に傾斜させる場合の概念図である。
【図５】（段落番号００２１）項で記載した透明塩ビ管による実験概念図である。
【図６】図７のデータをグラフで示したものである。
【図７】図５に基づく実験データを表で示したものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミを好気性微生物によって分解消滅処理する攪拌機構付ニーダ型生ゴミ分解消滅処理装置において、生ゴミ分解消滅攪拌槽（以下「攪拌槽」という）に付帯する攪拌軸方向の片側面又は両側面に、生ゴミから発生する水分の排出と空気が同攪拌槽内に流通することのできる機能と構造を具える生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項２】
請求項１の生ゴミ分解消滅処理装置を構成する攪拌槽底部の構造として、同容器内の中心部から攪拌軸方向の両側面に向かって下り傾斜をもたせることにより、請求項１記載の機能と構造を具える生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項３】
請求項１の生ゴミ分解消滅処理装置を構成する攪拌槽底部の構造として、同攪拌槽内の攪拌軸方向の片側面側に傾斜をもたせることにより、請求項１記載の機能と構造を具える生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項４】
請求項１の生ゴミ分解消滅処理装置において、攪拌槽全体を攪拌軸方向の片側に傾斜することにより、請求項１記載の機能と構造を具える生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３及び請求項４記載の生ゴミ分解消滅処理装置において、排水機能と通気機能をもたせるために設ける攪拌槽の側板は、その一部に、幅１mm〜３mm、長さ２〜１０mmの溝をもつ構造とし、又、その側板は外部から自由に取付け取外しのできる部分的な構造であることでもよい生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の生ゴミ分解消滅処理攪拌槽側板に排水機能と通気機能をもたせるために設ける孔は、内径１mm〜５mmの直胴状の丸い孔であり、また、望ましくは攪拌槽外側から内部に向けて狭くなるテーパを付けた孔であること。
【請求項７】
排水と通気機能を維持するため、請求項５記載の溝及び請求項６記載の丸孔に向けて、適時且つ間歇的に、攪拌槽外部から水を噴射する機構と構造を具えた請求項１、請求項２、 請求項３及び請求項４記載の生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項８】
請求項２、請求項３及び請求項４における生ゴミ分解消滅処理装置において、攪拌槽内に生息する微生物と微生物を担持する担体及び生ゴミとの混合攪拌を効率的に行うために、請求項２にあっては内部の固形物が攪拌軸方向の両側面から、中心部に向かって移動する機構をもった翼構造であり、請求項３及び請求項４にあっては、内部固形物が低い傾斜方向から高い傾斜方向に移動する翼構造をもつ生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項１】
生ゴミを好気性微生物によって分解消滅処理する攪拌機構付ニーダ型生ゴミ分解消滅処理装置において、生ゴミ分解消滅攪拌槽（以下「攪拌槽」という）に付帯する攪拌軸方向の片側面又は両側面に、生ゴミから発生する水分の排出と空気が同攪拌槽内に流通することのできる機能と構造を具える生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項２】
請求項１の生ゴミ分解消滅処理装置を構成する攪拌槽底部の構造として、同容器内の中心部から攪拌軸方向の両側面に向かって下り傾斜をもたせることにより、請求項１記載の機能と構造を具える生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項３】
請求項１の生ゴミ分解消滅処理装置を構成する攪拌槽底部の構造として、同攪拌槽内の攪拌軸方向の片側面側に傾斜をもたせることにより、請求項１記載の機能と構造を具える生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項４】
請求項１の生ゴミ分解消滅処理装置において、攪拌槽全体を攪拌軸方向の片側に傾斜することにより、請求項１記載の機能と構造を具える生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３及び請求項４記載の生ゴミ分解消滅処理装置において、排水機能と通気機能をもたせるために設ける攪拌槽の側板は、その一部に、幅１mm〜３mm、長さ２〜１０mmの溝をもつ構造とし、又、その側板は外部から自由に取付け取外しのできる部分的な構造であることでもよい生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の生ゴミ分解消滅処理攪拌槽側板に排水機能と通気機能をもたせるために設ける孔は、内径１mm〜５mmの直胴状の丸い孔であり、また、望ましくは攪拌槽外側から内部に向けて狭くなるテーパを付けた孔であること。
【請求項７】
排水と通気機能を維持するため、請求項５記載の溝及び請求項６記載の丸孔に向けて、適時且つ間歇的に、攪拌槽外部から水を噴射する機構と構造を具えた請求項１、請求項２、 請求項３及び請求項４記載の生ゴミ分解消滅処理装置。
【請求項８】
請求項２、請求項３及び請求項４における生ゴミ分解消滅処理装置において、攪拌槽内に生息する微生物と微生物を担持する担体及び生ゴミとの混合攪拌を効率的に行うために、請求項２にあっては内部の固形物が攪拌軸方向の両側面から、中心部に向かって移動する機構をもった翼構造であり、請求項３及び請求項４にあっては、内部固形物が低い傾斜方向から高い傾斜方向に移動する翼構造をもつ生ゴミ分解消滅処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１１９９０２（Ｐ２０１０−１１９９０２Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９２９５３（Ｐ２００８−２９２９５３）
【出願日】平成２０年１１月１７日（２００８．１１．１７）
【特許番号】特許第４４５３０９３号（Ｐ４４５３０９３）
【特許公報発行日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（３０８０３４６６０）株式会社アーク (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１７日（２００８．１１．１７）
【特許番号】特許第４４５３０９３号（Ｐ４４５３０９３）
【特許公報発行日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（３０８０３４６６０）株式会社アーク (2)
【Ｆターム（参考）】
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