生ゴミ処理装置
【課題】生ゴミの処理時間を短縮できるとともに、回転処理槽内に油分が残留することを防止できる生ゴミ処理装置を提供する。
【解決手段】有底円筒形の回転処理槽２と、回転処理槽２の内周面に取り付けた内面抵抗板３と、回転処理槽２を後方下がりの傾斜状に回転自在に支持する回転支持手段と、回転処理槽２を回転駆動する駆動手段と、回転処理槽２に投入される破砕用セラミックスと、回転処理槽２内において生ゴミを圧縮して、破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板６と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、回転処理槽２の後端外周部に、圧縮板６による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板６に対面しないように、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽２外へ排出するための排水孔を形成した。
【解決手段】有底円筒形の回転処理槽２と、回転処理槽２の内周面に取り付けた内面抵抗板３と、回転処理槽２を後方下がりの傾斜状に回転自在に支持する回転支持手段と、回転処理槽２を回転駆動する駆動手段と、回転処理槽２に投入される破砕用セラミックスと、回転処理槽２内において生ゴミを圧縮して、破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板６と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、回転処理槽２の後端外周部に、圧縮板６による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板６に対面しないように、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽２外へ排出するための排水孔を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を担持したセラミックスを用いて生ゴミを処理するための生ゴミ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲食店、給食センター、旅館やホテルの厨房などから排出される生ゴミを処理する生ゴミ処理装置として、固定設置した処理槽の中央部に回転軸を設けて、この回転軸に処理槽の内周面付近まで延びる複数の攪拌羽根を放射状に設け、これら複数の攪拌羽根を回転軸とともに回転させて、処理槽に投入した生ゴミを攪拌しながら、微生物で生ゴミを堆肥に処理するように構成したものが種々提案されている（例えば、特許文献１〜６参照。）。
【０００３】
ところが、前述のように攪拌羽根を回転させる場合には、攪拌羽根に異物が絡まって、作動不良が発生したり、攪拌羽根が変形したりするという問題があるとともに、投入した生ゴミが処理槽内においてそのままの形状で転がって、微生物による分解処理が円滑になされず、多くの処理時間を要したり、処理後の残渣が比較的大きな塊状になり、残渣の減容化が十分になされなかったりするという問題があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、前記問題を解決するため、特許文献７記載のように、生ゴミをそのまま投入しても、効率良く短時間で処理でき、しかも残渣の減容化が可能な生ゴミ処理装置として、生ゴミを処理するための有底円筒形の回転処理槽と、前記回転処理槽の内周面に取り付けた内面抵抗板と、前記回転処理槽の底板が下側に位置するように回転中心を水平に対して傾斜させて前記回転処理槽を回転自在に支持する回転支持手段と、前記回転処理槽を回転駆動する駆動手段と、前記回転処理槽に投入される破砕用セラミックスと、前記回転処理槽内において生ゴミを圧縮して、前記破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板とを備えた生ゴミ処理装置を提案した。
【０００５】
また、生ゴミ処理装置として、回転ドラムの円筒状の胴体部に複数の排水孔を形成し、生ゴミに含まれる水分を回転ドラムの下方に設置した排水槽へ排出するように構成した生ゴミ処理装置も提案されている（例えば、特許文献８参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−８４９７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２７７０４０号公報
【特許文献３】特開２０００−６１４２９号公報
【特許文献４】特開平１１−３１９７７８号公報
【特許文献５】特開２００１−７０９２２号公報
【特許文献６】特開２００１−２１２５４４号公報
【特許文献７】特開２００６−６１８８１号公報
【特許文献８】特開２０１０−１０４９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記特許文献７記載の生ゴミ処理装置においては、回転処理槽に排水孔が形成されていないので、生ゴミに含まれる水分により処理時間が長くなったり、生ゴミに含まれる油分が回転処理槽内に残留したりするという問題があった。また、例えばスーパーから排出される２５ｋｇの生ゴミを粉末状の残渣に分解処理するまでには、１８時間もの処理時間を要することから、更なる処理時間の短縮が要望されていた。
【０００８】
一方、前記特許文献７記載の生ゴミ処理装置に、特許文献８記載の発明を適用して、回転処理槽の胴体部に複数の排水孔を形成し、生ゴミに含まれる水分や油分を排出することも考えられるが、圧縮板による生ゴミの圧縮時に、分解処理されていない生ゴミの一部が排水孔を通って回転処理槽外へ漏れ出したり、生ゴミが排水孔に詰まったりするという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、生ゴミの処理時間を短縮できるとともに、回転処理槽内に油分が残留することを防止できる生ゴミ処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、特許文献７記載の生ゴミ処理装置において、回転処理槽内に水分が残留することによる処理時間の増大や、油分が残留することによるメンテナンスの煩雑さを防止するための構造について鋭意検討した結果、回転処理槽の後端外周部に、圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように、水分及び油分のみを排出可能な排水孔を形成することで、粉砕した生ゴミが排水孔に詰まったり、排水孔から排出されてしまったりすることを防止しつつ、生ゴミに含まれる水分や油分などの液体を回転処理槽外へ効率的に排出できることを見出して本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明に係る生ゴミ処理装置は、生ゴミを処理するための有底円筒形の回転処理槽と、前記回転処理槽の内周面に取り付けた内面抵抗板と、前記回転処理槽の底板が下側に位置するように回転中心を水平に対して後方下がりに傾斜させて前記回転処理槽を回転自在に支持する回転支持手段と、前記回転処理槽を回転駆動する駆動手段と、前記回転処理槽に投入される破砕用セラミックスと、前記回転処理槽内において生ゴミを圧縮して、前記破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記回転処理槽の後端外周部に、前記圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽外へ排出するための排水孔を形成したものである。
【００１２】
この生ゴミ処理装置では、水平に対して傾斜する回転中心回りに回転処理槽を回転させるので、回転処理槽に投入した生ゴミに空気を巻き込みながら、該生ゴミを効率よく混合でき、微生物の活性を高めて、生ゴミを効率良く分解処理できる。また、生ゴミの一部は、回転処理槽の内周面と圧縮板間へ送り込まれて順次圧縮され、このときに破砕用セラミックスが生ゴミに強く押し付けられて、生ゴミが細かく破砕される。そして、この破砕により生ゴミの表面積を増やして、微生物による生ゴミの処理時間を大幅に短縮できるとともに、生ゴミを粉末状の残渣にまで容易に分解処理でき、大幅な残渣の減容化が可能となる。しかも、後方下がりに傾斜させた回転処理槽の後端外周部に、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽外へ排出するための排水孔を形成しているので、生ゴミに含まれる水分や油分を円滑に排出することが可能となり、水分を排出できることで、生ゴミの分解処理時間を短縮でき、油分を排出できることで、回転処理槽内に油分が残留することを防止して、残留した油分の排出作業が不要になる。また、回転処理槽の後端外周部に、前記圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように排水孔を形成しているので、圧縮板で圧縮された生ゴミが、排水孔を通って外部に排出されたり、排水孔に詰まったりするという不具合を効果的に防止できる。
【００１３】
ここで、前記回転処理槽を、円筒状の胴体部と、胴体部の後端部に固定した円板状の後面板とを有する有底円筒状に構成し、後面板と胴体部とを円周方向に間隔をあけて溶接し、非溶接部において後面板と胴体部間に排水孔としての隙間を形成することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、生ゴミが通過できないような微細な隙間を回転処理槽の後端外周部に容易に形成することが可能となる。
【００１４】
前記回転処理槽の下方に生ゴミ処理後の残渣を受ける残渣受け箱を設け、前記水分及び油分を排水孔から残渣受け箱内に排出可能となすことが好ましい実施の形態である。この場合には、生ゴミを分解処理した後の粉末状の残渣を収納する残渣受け箱に、回転処理槽から排出される水分及び油分を収容できるので、水分及び油分を収容する容器等を別途設ける必要がないし、該容器等から定期的に水分や油分を排出する作業も省略できる。
【００１５】
前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記回転処理槽の回転方向を、前記圧縮板で生ゴミを圧縮可能な正転方向と、前記圧縮板で生ゴミを圧縮不能な逆転方向とに順次切換えて生ゴミを処理することもできる。この場合には、制御手段により回転処理槽の回転方向を切換えて、圧縮板で生ゴミを圧縮可能な正転方向だけでなく、圧縮板で生ゴミを圧縮不能な逆転方向へも、回転処理槽を回転させるので、生ゴミの処理時間をより一層短縮できる。生ゴミの処理時間を短縮できる仕組みは明確ではないが、逆転方向に回転させることで、回転処理槽内の生ゴミが一様に攪拌されて、正転方向への回転だけでは、圧縮板により圧縮されなかった生ゴミが、逆転方向に回転させることで、次回の正転方向への回転時に圧縮板で圧縮されて、破砕されることによるものと推定できる。
【００１６】
前記回転処理槽の回転中心が水平に対して５度乃至２５度傾斜するように、前記回転支持手段により前記回転処理槽を回転自在に支持することができる。このように構成することで、回転処理槽に投入した生ゴミに空気を巻き込みながら、該生ゴミを効率よく混合でき、微生物の活性を高めて、生ゴミを効率良く分解処理できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る生ゴミ処理装置によれば、水平に対して傾斜する回転中心回りに回転処理槽を回転させるので、回転処理槽に投入した生ゴミに空気を巻き込みながら、該生ゴミを効率よく混合でき、微生物の活性を高めて、生ゴミを効率良く分解処理できる。また、生ゴミの一部は、回転処理槽の内周面と圧縮板間へ送り込まれて順次圧縮され、このときに破砕用セラミックスが生ゴミに強く押し付けられて、生ゴミが細かく破砕される。そして、この破砕により生ゴミの表面積を増やして、微生物による生ゴミの処理時間を大幅に短縮できるとともに、生ゴミを粉末状の残渣にまで容易に分解処理でき、大幅な残渣の減容化が可能となる。しかも、後方下がりに傾斜させた回転処理槽の後端外周部に、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽外へ排出するための排水孔を形成しているので、生ゴミに含まれる水分や油分を円滑に排出することが可能となり、水分を排出できることで、生ゴミの分解処理時間を短縮でき、油分を排出できることで、回転処理槽内に油分が残留することを防止して、残留した油分の排出作業が不要になる。また、回転処理槽の後端外周部に、前記圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように排水孔を形成しているので、圧縮板で圧縮された生ゴミが、排水孔を通って外部に排出されたり、排水孔に詰まったりするという不具合を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】前面カバーを取り外した状態での生ゴミ処理装置の正面図
【図２】側面カバーを取り外した状態での生ゴミ処理装置の側面図
【図３】回転処理槽の断面図
【図４】回転処理槽の斜視図
【図５】回転処理槽と圧縮板と補強板の分解斜視図
【図６】（ａ）は図５のａ−ａ線断面図、（ｂ）は図５のｂ−ｂ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図５に示すように、生ゴミ処理装置１は、生ゴミを処理するための有底円筒形の回転処理槽２と、回転処理槽２の内周面に取り付けた内面抵抗板３と、回転処理槽２の後面板（底板）１２が下側に位置するように回転中心Ｃを水平面Ｐに対して後方下がりに傾斜させて回転処理槽２を回転自在に支持する回転支持手段４と、回転処理槽２を回転駆動する駆動手段５と、回転処理槽２に投入される破砕用セラミックスと、回転処理槽２内において生ゴミを圧縮して、破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板６と、駆動手段５を制御する制御手段７とを備え、制御手段７により駆動手段５を制御して、回転処理槽２の回転方向を、圧縮板６で生ゴミを圧縮可能な正転方向と、圧縮板６で生ゴミを圧縮不能な逆転方向とに順次切換えて生ゴミを処理するものである。ただし、回転処理槽２が正転方向にのみ回転するように、制御手段７により駆動手段５を制御することも可能である。
【００２０】
回転処理槽２内には、生ゴミの分解能力を有する菌体を担持した菌床が、生ゴミ処理に先立って作製される。具体的には、生ゴミの分解能力を有する菌株の培養液を、ヒノキチップ、硬質多孔質セラミックス、ヒドロキシアパタイトなどに吸着させ、これらを回転処理槽２に投入して菌床を作製することになる。硬質多孔質セラミックスとしては、株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製のＲＴ及びＧＣを、ヒドロキシアパタイトとしては、株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製の製品を例示することができる。また、生ゴミ及び夾雑物を破砕するために、超硬質セラミックスからなる破砕用セラミックスを回転処理槽２に投入するが、破砕用セラミックスとしては株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製のアルミクロン及びアルミナ焼結体などを採用できる。
【００２１】
回転処理槽２は、円筒状の胴体部１０と、胴体部１０の前端部に固定した円板状の前面板１１と、胴体部１０の後端部に固定した円板状の後面板１２とを有し、前面板１１の中央部に生ゴミ投入用の開口部１３を形成したものである。回転処理槽２は、その回転中心Ｃが水平面Ｐに対して傾斜角度θだけ後方下がりに傾斜するように、回転支持手段４に回転自在に支持されている。傾斜角度θは、回転処理槽２の大きさにもよるが、回転処理槽２に投入した生ゴミが、回転処理槽２の回転により、空気を巻き込みながら効率よく混合されるように、例えばθ＝５度〜２５度に設定されている。
【００２２】
図５、図６に示すように、後面板１２と胴体部１０とは円周方向に間隔をあけて溶接され、溶接部１４では後面板１２と胴体部１０とは液密状に接続されるが、非溶接部１５では後面板１２と胴体部１０間には回転処理槽２内から外部へ通じる排水孔としての隙間１６が形成されている。この隙間１６は、回転処理槽２内に投入される生ゴミや菌床、破砕用セラミックスや生ゴミの分解処理後の残渣などが通過しない微細な通路幅の隙間で構成され、回転処理槽２に投入された生ゴミに含まれる水分や油分のみが、傾斜状に配置された回転処理槽２の後端部の下部から隙間１６を通じて、生ゴミ処理装置１の下部に配置した残渣受け箱１７に排出されるように構成されている。また、隙間１６は、圧縮板６による生ゴミの圧縮方向、即ち回転処理槽２の半径方向に対して圧縮板６に対面しないように、圧縮板６よりも回転処理槽２の後部側に配置され、圧縮板６にて圧縮された生ゴミが隙間１６内へ押し込まれないように構成されている。なお、溶接部１４及び非溶接部１５の個数や長さは、胴体部１０と後面板１２との接合強度を確保できる範囲で任意に設定できる。また、溶接部１５は回転処理槽２の外面側に設けることも可能であるし、内面側及び外面側の両面に設けることもできる。更に、隙間１６に代えて、後面板１２や胴体部１０の後部に、圧縮板６による生ゴミの圧縮方向、即ち回転処理槽２の半径方向に対して圧縮板６に対面しないように、スリットや孔を形成して、水分や油分のみを排出できるように構成することも可能である。
【００２３】
回転処理槽２は、生ゴミ処理装置１の処理能力などにより、後面板１２の直径Ｄ、深さＨ、後面板１２の直径Ｄと深さＨとの比率、前面板１１の幅Ｌ、傾斜角度θなどが異なってくる。１日当たりに処理可能な生ゴミの処理量が１０ｋｇ乃至５０ｋｇの場合には、後面板１２の直径Ｄは４５０ｍｍ乃至７５０ｍｍ、深さＨは２００ｍｍ乃至６００ｍｍ、後面板１２の直径Ｄと深さＨとの比率は１：０．３乃至１：０．８、前面板１１の幅Ｌは２００ｍｍ乃至４５０ｍｍ、傾斜角度θは５度乃至２５度に設定することが好ましい。
【００２４】
回転支持手段４について説明すると、生ゴミ処理装置１の下部には支持フレーム２０が後方下がりの傾斜状に設けられ、支持フレーム２０の前部には前後方向に延びる１対の支持軸２１が左右に間隔をあけて設けられ、両支持軸２１の前後両端部には支持ローラ２２が回転自在に設けられ、回転処理槽２は、その前面板１１及び後面板１２の外周部が左右に間隔をあけて配置された左右１対の支持ローラ２２によりそれぞれ下側から受け止められて、回転自在に支持されている。
【００２５】
支持フレーム２０の後部には、回転処理槽２を回転するとともに、回転処理槽２の後方への移動を規制する駆動手段５が設けられている。駆動手段５について説明すると、回転処理槽２の後面板１２の中央部には後方へ突出する軸部材２３が設けられ、支持フレーム２０の後部には減速機２４及びモータ２５が設置され、減速機２４及びモータ２５により軸部材２３を減速回転することで、回転処理槽２を減速回転できるように構成されている。また、軸部材２３の後方への移動が減速機２４を介して規制されることで、回転処理槽２の後方への移動が規制されている。なお、回転処理槽２を回転自在に支持する手段及び回転処理槽２を回転する手段としては、上記以外の任意の構成のものを採用することが可能である。
【００２６】
回転処理槽２の内周面には内面抵抗板３が周方向に一定間隔おきに固定されている。内面抵抗板３は、回転処理槽２の回転時に、回転処理槽２の下部側に配置される生ゴミ及び破砕用セラミックスを、上側へ掻き起こして移動させることで、生ゴミ及び破砕用セラミックスを効率良く一様に混合するためのものである。具体的には、厚さが２ｍｍ乃至５ｍｍ、長さが回転処理槽２の深さＨの３／４乃至４／４である内面抵抗板３が周方向に一定間隔おきに４箇所乃至１２箇所取り付けられている。
【００２７】
回転処理槽２の前側には前部気密保持板３０が設けられ、回転処理槽２の上側には上部気密保持板３１が設けられ、生ゴミ処理装置１の内部は、両気密保持板３０，３１により、前部空間３２と後部空間３３と上部空間３４とに区画されている。前記回転処理槽２と回転支持手段４と駆動手段５とは後部空間３３に配置されている。
【００２８】
生ゴミ処理装置１の外板の前面には生ゴミ投入口４０が形成されるとともに、生ゴミ投入口４０を開閉する開閉扉４１が開閉自在に設けられている。前部気密保持板３０には回転処理槽２の開口部１３に対面させて保持板開口部４２が形成され、前部気密保持板３０における保持板開口部４２の下側には生ゴミ投入口４０側へ向けて前方上がりの傾斜状に延びるシュート４３が設けられ、生ゴミ投入口４０から投入された生ゴミは、シュート４３により案内されて回転処理槽２内へ投入されることになる。
【００２９】
前部気密保持板３０の前側には補強板４４が固定され、補強板４４の左右方向の中央部には切欠部４５が保持板開口部４２に対応させて形成されている。補強板４４には保持板開口部４２及び回転処理槽２の開口部１３を通って回転処理槽２内に配置される半円板状の支持板４６が３つのスペーサ部材４７を介して固定され、支持板４６には回転処理槽２内を前面板１１に沿って左側へ略水平に延びる支持腕４８が設けられ、支持腕４８の端部には圧縮板６が取り付けられている。圧縮板６は、厚さが６ｍｍ乃至１５ｍｍで、長さが回転処理槽２の深さＨの１／２乃至３／４の板状部材で構成され、回転処理槽２の回転中心Ｃより傾斜角度α＝５度乃至２０度だけ下部方向へ向けて傾斜状に支持腕４８に取り付けられている。このような圧縮板６を設けることで、生ゴミを効率的に破砕できるとともに、投入された生ゴミ中に、ビニル、プラスチックトレイ、発泡スチロールの断片、割り箸などが少量混在していても、それらを破砕できる。
【００３０】
生ゴミ処理装置１の後部には吸気口５０が形成され、吸気口５０には前部気密保持板３０の前側まで延びてシュート４３へ向けて開口する送風ダクト５１が形成されている。送風ダクト５１の途中部には送風ファン５２と加熱手段５３とが上流側から順番に設けられ、吸気口５０から送風ダクト５１内に導入された外気は、加熱手段５３により加熱された後、送風ダクト５１からシュート４３に向けて放出され、シュート４３により案内されて回転処理槽２内へ供給される。このように、送風ダクト５１から回転処理槽２内へ温風を供給することで、回転処理槽２内の雰囲気温度を菌体の活性が高くなる４０℃前後に維持して、菌体による生ゴミの処理速度を高めるように構成されている。なお、送風ダクト５１の端部を回転処理槽２内に挿入して、送風ダクト５１から回転処理槽２内へ直接的に外気を導入することも可能である。
【００３１】
本生ゴミ処理装置１では、生ゴミを破砕しながら菌体で分解処理するので、生ゴミは粉末状の残渣にまで分解処理されることになり、分解処理された後の残渣は送風ダクト５１から供給される温風により比重選別されるように構成されている。つまり、分解処理の完了していない生ゴミや菌床や破砕用セラミックスなどは、回転処理槽２内に残留した状態となるが、分解処理が完了した後の粉末状の残渣は、図２に矢印Ｘで示すように、送風ダクト５１から供給される温風により空気輸送されて、回転処理槽２から前部空間３２内へ排出され、生ゴミ処理装置１の下部に配置した残渣受け箱１７に落下して、残渣受け箱１７に収納される。このように、分解処理後の残渣を回転処理槽２から残渣受け箱１７へ自動的に空気輸送できるので、回転処理槽２からの残渣の排出作業を大幅に軽減できる。
【００３２】
上部空間３４内にはフィルタ５４及び脱臭装置５５と排気ファン５６とが設けられ、前部空間３２内の空気は、図２に矢印Ｙで示すように、前部空間３２からフィルタ５４へ供給されて、空気中に浮遊する微細な残渣が除去された後、脱臭装置５５を通って脱臭され、その後排気口５７から外部へ排出される。フィルタ５４としては、不織布などを用いたフィルタを採用することもできるし、サイクロン方式のフィルタを用いることもできる。脱臭装置５５としては、吸着式の活性炭、触媒型の脱臭剤などを備えたものを用いることができるが、脱臭装置５５としてオゾン発生機を設けて、オゾンにより臭気を分解することもできる。
【００３３】
生ゴミ処理装置１の制御手段７では、送風ファン５２と排気ファン５６と加熱手段５３の制御に加えて、モータ２５の回転方向を設定時間毎に切換えて、回転処理槽２の回転方向を、圧縮板６で生ゴミを圧縮可能な正転方向Ａだけでなく、圧縮板６で生ゴミを圧縮不能な逆転方向Ｂへも回転させ、正転と逆転とを交互に行うことによって、生ゴミの処理時間を短縮できるように構成されている。正転時間と逆転時間とは任意に設定できるが、正転時間を逆転時間の１〜３倍、好ましくは１．５〜２．５倍に設定すると、生ゴミの処理時間を短縮できるので好ましい。具体的には、２時間正転させた後、１時間逆転させる処理を繰り返し行ったり、４時間正転させた後、２時間逆回転させる処理を繰り返し行うことになる。ただし、投入する生ゴミの特性や、生ゴミ処理装置１での生ゴミの処理状況等に応じて、正転時間と逆転時間とを設定できるように構成することも可能である。
【００３４】
なお、生ゴミの処理時間は、生ゴミの投入量などに応じて予め設定することになるが、生ゴミの処理が完了すると、回転処理槽２内の湿度が低くなるので、回転処理槽２内に水分センサを設けて、該水分センサが一定の閾値以下になったときに、生ゴミ処理を完了することもできる。
【００３５】
次に、生ゴミ処理装置１を用いた生ゴミ処理方法について説明する。
先ず、生ゴミ処理装置１を稼働する前に、菌床及び破砕用セラミックスを生ゴミ投入口４０より投入する。この菌床及び破砕用セラミックスの投入は、基本的には初回のみ行うことになり、その後は菌床及び破砕用セラミックスが減少したときにのみ、必要量を補充することになる。
【００３６】
次に、生ゴミを生ゴミ投入口４０より投入するとともに、モータ２５、加熱手段５３、送風ファン５２、排気ファン５６を作動させる。これにより回転処理槽２が、例えば２乃至７ｒｐｍで減速回転することになるが、回転処理槽２の回転中心Ｃが水平面Ｐに対して傾斜角度θだけ傾斜しているので、回転処理槽２に投入した生ゴミは、空気を巻き込みながら、菌床及び破砕用セラミックスと一様に混合される。また、内面抵抗板３により、回転処理槽２の下部側に配置される生ゴミ及び破砕用セラミックスが上側へ掻き起されることによっても、生ゴミ及び破砕用セラミックスが一様に混合される。一方、生ゴミの一部は、回転処理槽２の内壁と圧縮板６間へ送り込まれて順次圧縮され、このときに破砕用セラミックスが生ゴミに強く押し付けられて、生ゴミが細かく破砕されることになる。こうして、投入された生ゴミが、菌床及び破砕用セラミックスと一様に混合されるとともに、細かく破砕され、しかも回転処理槽２内へ供給される温風により、菌体の活性温度に温調されることで、微生物により効率良くる分解処理されることになる。また、生ゴミに含まれる水分や油分は、回転処理槽２の後端部の下部から隙間１６を通じて、生ゴミ処理装置１の下部に配置した残渣受け箱１７に排出され、水分が除去されることで、生ゴミの処理時間を短縮でき、油分が除去されることで、該油分が回転処理槽２に残留することを防止できる。なお、水分及び油分の排出を促進するため、回転処理槽２の回転を生ゴミ処理の途中で一定時間だけ停止させることもできる。
【００３７】
こうして、回転処理槽２を設定時間正転させた後、回転処理槽２を設定時間逆転させ、その後は生ゴミの処理が完了するまで、正転と逆転とを設定時間毎に繰り返し行うことで、生ゴミを微生物により順次分解処理することになる。なお、回転処理槽２の逆転時には、圧縮板６により生ゴミが破砕されることはないが、回転処理槽２内の生ゴミが一様に攪拌されて、正転方向への回転だけでは、圧縮板６により圧縮されなかった生ゴミが、逆転方向に回転させることで一様に攪拌されて、次回の正転方向への回転時に圧縮板６で圧縮されて、破砕されることになる。
【００３８】
このように、回転処理槽２を水平面Ｐに対して傾斜させること、回転処理槽２に内面抵抗板３を設けること、回転処理槽２を正転及び逆転させること、などにより回転処理槽２内の生ゴミと菌床と破砕用セラミックスとが一様に混合され、また圧縮板６により生ゴミを細かく破砕して、その表面積を増やすとともに、回転処理槽２内の温度を菌体の活性温度に設定することで、投入した生ゴミを短時間で粉末状の残渣になるまで分解処理することが可能となる。
【００３９】
また、分解処理が完了した粉末状の残渣は、回転処理槽２内へ供給される温風とともに回転処理槽２から前部空間３２内へ順次空気輸送されて、自重により残渣受け箱１７内に落下して、残渣受け箱１７内に収容され、また回転処理槽２から前部空間３２内へ排出される空気は、フィルタ５４及び脱臭装置５５を経て排気口５７から外部へ排出されることになる。
【００４０】
次に、生ゴミ処理装置の評価試験について説明する。
生ゴミ処理装置として、株式会社環境機器開発製のＫＤ−３０を用い、この生ゴミ処理装置の回転処理槽に、６ｋｇのヒノキチップ及び３ｋｇの硬質多孔質セラミックス（株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製ＧＣ）にBacillus amyloliquefaciens(NBRC 14141)の培養液を浸漬させた菌床並びに破砕用セラミックス（株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製アルミクロン）３ｋｇを投入し、回転処理槽内の温度を４０℃に保持するとともに、回転処理槽を１分間に３回転（３ｒｐｍ）させながら、レストランより生じる生ゴミを２５ｋｇ投入した。
【００４１】
そして、表１に示すような条件で、回転処理槽を正転方向にのみ回転させた比較例と、正転方向に設定時間だけ回転させた後、逆転方向に設定時間だけ回転させるという回転処理を繰り返し行った実施例１〜６における、生ゴミの処理時間をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１から、回転処理槽を正転方向にのみ回転させながら生ゴミを処理する場合よりも、正転方向と逆転方向とに切換えながら生ゴミを処理する場合の方が、処理時間を短縮できることが判る。また、正転時間を逆転時間の２倍に設定した実施例３、５は他の実施例よりも処理時間が短く、特に正転時間を２時間に設定し逆転時間を１時間に設定した実施例３が最も短時間で処理でき、正転方向にのみ回転させる場合の６７％の処理時間で処理できることが判る。
【符号の説明】
【００４４】
１ 生ゴミ処理装置 ２ 回転処理槽
３ 内面抵抗板 ４ 回転支持手段
５ 駆動手段 ６ 圧縮板
７ 制御手段
１０ 胴体部 １１ 前面板
１２ 後面板 １３ 開口部
１４ 溶接部 １５ 非溶接部
１６ 隙間 １７ 残渣受け箱
２０ 支持フレーム ２１ 支持軸
２２ 支持ローラ ２３ 軸部材
２４ 減速機 ２５ モータ
３０ 前部気密保持板 ３１ 上部気密保持板
３２ 前部空間 ３３ 後部空間
３４ 上部空間
４０ 生ゴミ投入口 ４１ 開閉扉
４２ 保持板開口部 ４３ シュート
４４ 補強板 ４５ 切欠部
４６ 支持板 ４７ スペーサ部材
４８ 支持腕
５０ 吸気口 ５１ 送風ダクト
５２ 送風ファン ５３ 加熱手段
５４ フィルタ ５５ 脱臭装置
５６ 排気ファン ５７ 排気口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を担持したセラミックスを用いて生ゴミを処理するための生ゴミ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲食店、給食センター、旅館やホテルの厨房などから排出される生ゴミを処理する生ゴミ処理装置として、固定設置した処理槽の中央部に回転軸を設けて、この回転軸に処理槽の内周面付近まで延びる複数の攪拌羽根を放射状に設け、これら複数の攪拌羽根を回転軸とともに回転させて、処理槽に投入した生ゴミを攪拌しながら、微生物で生ゴミを堆肥に処理するように構成したものが種々提案されている（例えば、特許文献１〜６参照。）。
【０００３】
ところが、前述のように攪拌羽根を回転させる場合には、攪拌羽根に異物が絡まって、作動不良が発生したり、攪拌羽根が変形したりするという問題があるとともに、投入した生ゴミが処理槽内においてそのままの形状で転がって、微生物による分解処理が円滑になされず、多くの処理時間を要したり、処理後の残渣が比較的大きな塊状になり、残渣の減容化が十分になされなかったりするという問題があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、前記問題を解決するため、特許文献７記載のように、生ゴミをそのまま投入しても、効率良く短時間で処理でき、しかも残渣の減容化が可能な生ゴミ処理装置として、生ゴミを処理するための有底円筒形の回転処理槽と、前記回転処理槽の内周面に取り付けた内面抵抗板と、前記回転処理槽の底板が下側に位置するように回転中心を水平に対して傾斜させて前記回転処理槽を回転自在に支持する回転支持手段と、前記回転処理槽を回転駆動する駆動手段と、前記回転処理槽に投入される破砕用セラミックスと、前記回転処理槽内において生ゴミを圧縮して、前記破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板とを備えた生ゴミ処理装置を提案した。
【０００５】
また、生ゴミ処理装置として、回転ドラムの円筒状の胴体部に複数の排水孔を形成し、生ゴミに含まれる水分を回転ドラムの下方に設置した排水槽へ排出するように構成した生ゴミ処理装置も提案されている（例えば、特許文献８参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−８４９７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２７７０４０号公報
【特許文献３】特開２０００−６１４２９号公報
【特許文献４】特開平１１−３１９７７８号公報
【特許文献５】特開２００１−７０９２２号公報
【特許文献６】特開２００１−２１２５４４号公報
【特許文献７】特開２００６−６１８８１号公報
【特許文献８】特開２０１０−１０４９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記特許文献７記載の生ゴミ処理装置においては、回転処理槽に排水孔が形成されていないので、生ゴミに含まれる水分により処理時間が長くなったり、生ゴミに含まれる油分が回転処理槽内に残留したりするという問題があった。また、例えばスーパーから排出される２５ｋｇの生ゴミを粉末状の残渣に分解処理するまでには、１８時間もの処理時間を要することから、更なる処理時間の短縮が要望されていた。
【０００８】
一方、前記特許文献７記載の生ゴミ処理装置に、特許文献８記載の発明を適用して、回転処理槽の胴体部に複数の排水孔を形成し、生ゴミに含まれる水分や油分を排出することも考えられるが、圧縮板による生ゴミの圧縮時に、分解処理されていない生ゴミの一部が排水孔を通って回転処理槽外へ漏れ出したり、生ゴミが排水孔に詰まったりするという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、生ゴミの処理時間を短縮できるとともに、回転処理槽内に油分が残留することを防止できる生ゴミ処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、特許文献７記載の生ゴミ処理装置において、回転処理槽内に水分が残留することによる処理時間の増大や、油分が残留することによるメンテナンスの煩雑さを防止するための構造について鋭意検討した結果、回転処理槽の後端外周部に、圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように、水分及び油分のみを排出可能な排水孔を形成することで、粉砕した生ゴミが排水孔に詰まったり、排水孔から排出されてしまったりすることを防止しつつ、生ゴミに含まれる水分や油分などの液体を回転処理槽外へ効率的に排出できることを見出して本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明に係る生ゴミ処理装置は、生ゴミを処理するための有底円筒形の回転処理槽と、前記回転処理槽の内周面に取り付けた内面抵抗板と、前記回転処理槽の底板が下側に位置するように回転中心を水平に対して後方下がりに傾斜させて前記回転処理槽を回転自在に支持する回転支持手段と、前記回転処理槽を回転駆動する駆動手段と、前記回転処理槽に投入される破砕用セラミックスと、前記回転処理槽内において生ゴミを圧縮して、前記破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記回転処理槽の後端外周部に、前記圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽外へ排出するための排水孔を形成したものである。
【００１２】
この生ゴミ処理装置では、水平に対して傾斜する回転中心回りに回転処理槽を回転させるので、回転処理槽に投入した生ゴミに空気を巻き込みながら、該生ゴミを効率よく混合でき、微生物の活性を高めて、生ゴミを効率良く分解処理できる。また、生ゴミの一部は、回転処理槽の内周面と圧縮板間へ送り込まれて順次圧縮され、このときに破砕用セラミックスが生ゴミに強く押し付けられて、生ゴミが細かく破砕される。そして、この破砕により生ゴミの表面積を増やして、微生物による生ゴミの処理時間を大幅に短縮できるとともに、生ゴミを粉末状の残渣にまで容易に分解処理でき、大幅な残渣の減容化が可能となる。しかも、後方下がりに傾斜させた回転処理槽の後端外周部に、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽外へ排出するための排水孔を形成しているので、生ゴミに含まれる水分や油分を円滑に排出することが可能となり、水分を排出できることで、生ゴミの分解処理時間を短縮でき、油分を排出できることで、回転処理槽内に油分が残留することを防止して、残留した油分の排出作業が不要になる。また、回転処理槽の後端外周部に、前記圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように排水孔を形成しているので、圧縮板で圧縮された生ゴミが、排水孔を通って外部に排出されたり、排水孔に詰まったりするという不具合を効果的に防止できる。
【００１３】
ここで、前記回転処理槽を、円筒状の胴体部と、胴体部の後端部に固定した円板状の後面板とを有する有底円筒状に構成し、後面板と胴体部とを円周方向に間隔をあけて溶接し、非溶接部において後面板と胴体部間に排水孔としての隙間を形成することが好ましい実施の形態である。このように構成すると、生ゴミが通過できないような微細な隙間を回転処理槽の後端外周部に容易に形成することが可能となる。
【００１４】
前記回転処理槽の下方に生ゴミ処理後の残渣を受ける残渣受け箱を設け、前記水分及び油分を排水孔から残渣受け箱内に排出可能となすことが好ましい実施の形態である。この場合には、生ゴミを分解処理した後の粉末状の残渣を収納する残渣受け箱に、回転処理槽から排出される水分及び油分を収容できるので、水分及び油分を収容する容器等を別途設ける必要がないし、該容器等から定期的に水分や油分を排出する作業も省略できる。
【００１５】
前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記回転処理槽の回転方向を、前記圧縮板で生ゴミを圧縮可能な正転方向と、前記圧縮板で生ゴミを圧縮不能な逆転方向とに順次切換えて生ゴミを処理することもできる。この場合には、制御手段により回転処理槽の回転方向を切換えて、圧縮板で生ゴミを圧縮可能な正転方向だけでなく、圧縮板で生ゴミを圧縮不能な逆転方向へも、回転処理槽を回転させるので、生ゴミの処理時間をより一層短縮できる。生ゴミの処理時間を短縮できる仕組みは明確ではないが、逆転方向に回転させることで、回転処理槽内の生ゴミが一様に攪拌されて、正転方向への回転だけでは、圧縮板により圧縮されなかった生ゴミが、逆転方向に回転させることで、次回の正転方向への回転時に圧縮板で圧縮されて、破砕されることによるものと推定できる。
【００１６】
前記回転処理槽の回転中心が水平に対して５度乃至２５度傾斜するように、前記回転支持手段により前記回転処理槽を回転自在に支持することができる。このように構成することで、回転処理槽に投入した生ゴミに空気を巻き込みながら、該生ゴミを効率よく混合でき、微生物の活性を高めて、生ゴミを効率良く分解処理できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る生ゴミ処理装置によれば、水平に対して傾斜する回転中心回りに回転処理槽を回転させるので、回転処理槽に投入した生ゴミに空気を巻き込みながら、該生ゴミを効率よく混合でき、微生物の活性を高めて、生ゴミを効率良く分解処理できる。また、生ゴミの一部は、回転処理槽の内周面と圧縮板間へ送り込まれて順次圧縮され、このときに破砕用セラミックスが生ゴミに強く押し付けられて、生ゴミが細かく破砕される。そして、この破砕により生ゴミの表面積を増やして、微生物による生ゴミの処理時間を大幅に短縮できるとともに、生ゴミを粉末状の残渣にまで容易に分解処理でき、大幅な残渣の減容化が可能となる。しかも、後方下がりに傾斜させた回転処理槽の後端外周部に、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽外へ排出するための排水孔を形成しているので、生ゴミに含まれる水分や油分を円滑に排出することが可能となり、水分を排出できることで、生ゴミの分解処理時間を短縮でき、油分を排出できることで、回転処理槽内に油分が残留することを防止して、残留した油分の排出作業が不要になる。また、回転処理槽の後端外周部に、前記圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように排水孔を形成しているので、圧縮板で圧縮された生ゴミが、排水孔を通って外部に排出されたり、排水孔に詰まったりするという不具合を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】前面カバーを取り外した状態での生ゴミ処理装置の正面図
【図２】側面カバーを取り外した状態での生ゴミ処理装置の側面図
【図３】回転処理槽の断面図
【図４】回転処理槽の斜視図
【図５】回転処理槽と圧縮板と補強板の分解斜視図
【図６】（ａ）は図５のａ−ａ線断面図、（ｂ）は図５のｂ−ｂ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図５に示すように、生ゴミ処理装置１は、生ゴミを処理するための有底円筒形の回転処理槽２と、回転処理槽２の内周面に取り付けた内面抵抗板３と、回転処理槽２の後面板（底板）１２が下側に位置するように回転中心Ｃを水平面Ｐに対して後方下がりに傾斜させて回転処理槽２を回転自在に支持する回転支持手段４と、回転処理槽２を回転駆動する駆動手段５と、回転処理槽２に投入される破砕用セラミックスと、回転処理槽２内において生ゴミを圧縮して、破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板６と、駆動手段５を制御する制御手段７とを備え、制御手段７により駆動手段５を制御して、回転処理槽２の回転方向を、圧縮板６で生ゴミを圧縮可能な正転方向と、圧縮板６で生ゴミを圧縮不能な逆転方向とに順次切換えて生ゴミを処理するものである。ただし、回転処理槽２が正転方向にのみ回転するように、制御手段７により駆動手段５を制御することも可能である。
【００２０】
回転処理槽２内には、生ゴミの分解能力を有する菌体を担持した菌床が、生ゴミ処理に先立って作製される。具体的には、生ゴミの分解能力を有する菌株の培養液を、ヒノキチップ、硬質多孔質セラミックス、ヒドロキシアパタイトなどに吸着させ、これらを回転処理槽２に投入して菌床を作製することになる。硬質多孔質セラミックスとしては、株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製のＲＴ及びＧＣを、ヒドロキシアパタイトとしては、株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製の製品を例示することができる。また、生ゴミ及び夾雑物を破砕するために、超硬質セラミックスからなる破砕用セラミックスを回転処理槽２に投入するが、破砕用セラミックスとしては株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製のアルミクロン及びアルミナ焼結体などを採用できる。
【００２１】
回転処理槽２は、円筒状の胴体部１０と、胴体部１０の前端部に固定した円板状の前面板１１と、胴体部１０の後端部に固定した円板状の後面板１２とを有し、前面板１１の中央部に生ゴミ投入用の開口部１３を形成したものである。回転処理槽２は、その回転中心Ｃが水平面Ｐに対して傾斜角度θだけ後方下がりに傾斜するように、回転支持手段４に回転自在に支持されている。傾斜角度θは、回転処理槽２の大きさにもよるが、回転処理槽２に投入した生ゴミが、回転処理槽２の回転により、空気を巻き込みながら効率よく混合されるように、例えばθ＝５度〜２５度に設定されている。
【００２２】
図５、図６に示すように、後面板１２と胴体部１０とは円周方向に間隔をあけて溶接され、溶接部１４では後面板１２と胴体部１０とは液密状に接続されるが、非溶接部１５では後面板１２と胴体部１０間には回転処理槽２内から外部へ通じる排水孔としての隙間１６が形成されている。この隙間１６は、回転処理槽２内に投入される生ゴミや菌床、破砕用セラミックスや生ゴミの分解処理後の残渣などが通過しない微細な通路幅の隙間で構成され、回転処理槽２に投入された生ゴミに含まれる水分や油分のみが、傾斜状に配置された回転処理槽２の後端部の下部から隙間１６を通じて、生ゴミ処理装置１の下部に配置した残渣受け箱１７に排出されるように構成されている。また、隙間１６は、圧縮板６による生ゴミの圧縮方向、即ち回転処理槽２の半径方向に対して圧縮板６に対面しないように、圧縮板６よりも回転処理槽２の後部側に配置され、圧縮板６にて圧縮された生ゴミが隙間１６内へ押し込まれないように構成されている。なお、溶接部１４及び非溶接部１５の個数や長さは、胴体部１０と後面板１２との接合強度を確保できる範囲で任意に設定できる。また、溶接部１５は回転処理槽２の外面側に設けることも可能であるし、内面側及び外面側の両面に設けることもできる。更に、隙間１６に代えて、後面板１２や胴体部１０の後部に、圧縮板６による生ゴミの圧縮方向、即ち回転処理槽２の半径方向に対して圧縮板６に対面しないように、スリットや孔を形成して、水分や油分のみを排出できるように構成することも可能である。
【００２３】
回転処理槽２は、生ゴミ処理装置１の処理能力などにより、後面板１２の直径Ｄ、深さＨ、後面板１２の直径Ｄと深さＨとの比率、前面板１１の幅Ｌ、傾斜角度θなどが異なってくる。１日当たりに処理可能な生ゴミの処理量が１０ｋｇ乃至５０ｋｇの場合には、後面板１２の直径Ｄは４５０ｍｍ乃至７５０ｍｍ、深さＨは２００ｍｍ乃至６００ｍｍ、後面板１２の直径Ｄと深さＨとの比率は１：０．３乃至１：０．８、前面板１１の幅Ｌは２００ｍｍ乃至４５０ｍｍ、傾斜角度θは５度乃至２５度に設定することが好ましい。
【００２４】
回転支持手段４について説明すると、生ゴミ処理装置１の下部には支持フレーム２０が後方下がりの傾斜状に設けられ、支持フレーム２０の前部には前後方向に延びる１対の支持軸２１が左右に間隔をあけて設けられ、両支持軸２１の前後両端部には支持ローラ２２が回転自在に設けられ、回転処理槽２は、その前面板１１及び後面板１２の外周部が左右に間隔をあけて配置された左右１対の支持ローラ２２によりそれぞれ下側から受け止められて、回転自在に支持されている。
【００２５】
支持フレーム２０の後部には、回転処理槽２を回転するとともに、回転処理槽２の後方への移動を規制する駆動手段５が設けられている。駆動手段５について説明すると、回転処理槽２の後面板１２の中央部には後方へ突出する軸部材２３が設けられ、支持フレーム２０の後部には減速機２４及びモータ２５が設置され、減速機２４及びモータ２５により軸部材２３を減速回転することで、回転処理槽２を減速回転できるように構成されている。また、軸部材２３の後方への移動が減速機２４を介して規制されることで、回転処理槽２の後方への移動が規制されている。なお、回転処理槽２を回転自在に支持する手段及び回転処理槽２を回転する手段としては、上記以外の任意の構成のものを採用することが可能である。
【００２６】
回転処理槽２の内周面には内面抵抗板３が周方向に一定間隔おきに固定されている。内面抵抗板３は、回転処理槽２の回転時に、回転処理槽２の下部側に配置される生ゴミ及び破砕用セラミックスを、上側へ掻き起こして移動させることで、生ゴミ及び破砕用セラミックスを効率良く一様に混合するためのものである。具体的には、厚さが２ｍｍ乃至５ｍｍ、長さが回転処理槽２の深さＨの３／４乃至４／４である内面抵抗板３が周方向に一定間隔おきに４箇所乃至１２箇所取り付けられている。
【００２７】
回転処理槽２の前側には前部気密保持板３０が設けられ、回転処理槽２の上側には上部気密保持板３１が設けられ、生ゴミ処理装置１の内部は、両気密保持板３０，３１により、前部空間３２と後部空間３３と上部空間３４とに区画されている。前記回転処理槽２と回転支持手段４と駆動手段５とは後部空間３３に配置されている。
【００２８】
生ゴミ処理装置１の外板の前面には生ゴミ投入口４０が形成されるとともに、生ゴミ投入口４０を開閉する開閉扉４１が開閉自在に設けられている。前部気密保持板３０には回転処理槽２の開口部１３に対面させて保持板開口部４２が形成され、前部気密保持板３０における保持板開口部４２の下側には生ゴミ投入口４０側へ向けて前方上がりの傾斜状に延びるシュート４３が設けられ、生ゴミ投入口４０から投入された生ゴミは、シュート４３により案内されて回転処理槽２内へ投入されることになる。
【００２９】
前部気密保持板３０の前側には補強板４４が固定され、補強板４４の左右方向の中央部には切欠部４５が保持板開口部４２に対応させて形成されている。補強板４４には保持板開口部４２及び回転処理槽２の開口部１３を通って回転処理槽２内に配置される半円板状の支持板４６が３つのスペーサ部材４７を介して固定され、支持板４６には回転処理槽２内を前面板１１に沿って左側へ略水平に延びる支持腕４８が設けられ、支持腕４８の端部には圧縮板６が取り付けられている。圧縮板６は、厚さが６ｍｍ乃至１５ｍｍで、長さが回転処理槽２の深さＨの１／２乃至３／４の板状部材で構成され、回転処理槽２の回転中心Ｃより傾斜角度α＝５度乃至２０度だけ下部方向へ向けて傾斜状に支持腕４８に取り付けられている。このような圧縮板６を設けることで、生ゴミを効率的に破砕できるとともに、投入された生ゴミ中に、ビニル、プラスチックトレイ、発泡スチロールの断片、割り箸などが少量混在していても、それらを破砕できる。
【００３０】
生ゴミ処理装置１の後部には吸気口５０が形成され、吸気口５０には前部気密保持板３０の前側まで延びてシュート４３へ向けて開口する送風ダクト５１が形成されている。送風ダクト５１の途中部には送風ファン５２と加熱手段５３とが上流側から順番に設けられ、吸気口５０から送風ダクト５１内に導入された外気は、加熱手段５３により加熱された後、送風ダクト５１からシュート４３に向けて放出され、シュート４３により案内されて回転処理槽２内へ供給される。このように、送風ダクト５１から回転処理槽２内へ温風を供給することで、回転処理槽２内の雰囲気温度を菌体の活性が高くなる４０℃前後に維持して、菌体による生ゴミの処理速度を高めるように構成されている。なお、送風ダクト５１の端部を回転処理槽２内に挿入して、送風ダクト５１から回転処理槽２内へ直接的に外気を導入することも可能である。
【００３１】
本生ゴミ処理装置１では、生ゴミを破砕しながら菌体で分解処理するので、生ゴミは粉末状の残渣にまで分解処理されることになり、分解処理された後の残渣は送風ダクト５１から供給される温風により比重選別されるように構成されている。つまり、分解処理の完了していない生ゴミや菌床や破砕用セラミックスなどは、回転処理槽２内に残留した状態となるが、分解処理が完了した後の粉末状の残渣は、図２に矢印Ｘで示すように、送風ダクト５１から供給される温風により空気輸送されて、回転処理槽２から前部空間３２内へ排出され、生ゴミ処理装置１の下部に配置した残渣受け箱１７に落下して、残渣受け箱１７に収納される。このように、分解処理後の残渣を回転処理槽２から残渣受け箱１７へ自動的に空気輸送できるので、回転処理槽２からの残渣の排出作業を大幅に軽減できる。
【００３２】
上部空間３４内にはフィルタ５４及び脱臭装置５５と排気ファン５６とが設けられ、前部空間３２内の空気は、図２に矢印Ｙで示すように、前部空間３２からフィルタ５４へ供給されて、空気中に浮遊する微細な残渣が除去された後、脱臭装置５５を通って脱臭され、その後排気口５７から外部へ排出される。フィルタ５４としては、不織布などを用いたフィルタを採用することもできるし、サイクロン方式のフィルタを用いることもできる。脱臭装置５５としては、吸着式の活性炭、触媒型の脱臭剤などを備えたものを用いることができるが、脱臭装置５５としてオゾン発生機を設けて、オゾンにより臭気を分解することもできる。
【００３３】
生ゴミ処理装置１の制御手段７では、送風ファン５２と排気ファン５６と加熱手段５３の制御に加えて、モータ２５の回転方向を設定時間毎に切換えて、回転処理槽２の回転方向を、圧縮板６で生ゴミを圧縮可能な正転方向Ａだけでなく、圧縮板６で生ゴミを圧縮不能な逆転方向Ｂへも回転させ、正転と逆転とを交互に行うことによって、生ゴミの処理時間を短縮できるように構成されている。正転時間と逆転時間とは任意に設定できるが、正転時間を逆転時間の１〜３倍、好ましくは１．５〜２．５倍に設定すると、生ゴミの処理時間を短縮できるので好ましい。具体的には、２時間正転させた後、１時間逆転させる処理を繰り返し行ったり、４時間正転させた後、２時間逆回転させる処理を繰り返し行うことになる。ただし、投入する生ゴミの特性や、生ゴミ処理装置１での生ゴミの処理状況等に応じて、正転時間と逆転時間とを設定できるように構成することも可能である。
【００３４】
なお、生ゴミの処理時間は、生ゴミの投入量などに応じて予め設定することになるが、生ゴミの処理が完了すると、回転処理槽２内の湿度が低くなるので、回転処理槽２内に水分センサを設けて、該水分センサが一定の閾値以下になったときに、生ゴミ処理を完了することもできる。
【００３５】
次に、生ゴミ処理装置１を用いた生ゴミ処理方法について説明する。
先ず、生ゴミ処理装置１を稼働する前に、菌床及び破砕用セラミックスを生ゴミ投入口４０より投入する。この菌床及び破砕用セラミックスの投入は、基本的には初回のみ行うことになり、その後は菌床及び破砕用セラミックスが減少したときにのみ、必要量を補充することになる。
【００３６】
次に、生ゴミを生ゴミ投入口４０より投入するとともに、モータ２５、加熱手段５３、送風ファン５２、排気ファン５６を作動させる。これにより回転処理槽２が、例えば２乃至７ｒｐｍで減速回転することになるが、回転処理槽２の回転中心Ｃが水平面Ｐに対して傾斜角度θだけ傾斜しているので、回転処理槽２に投入した生ゴミは、空気を巻き込みながら、菌床及び破砕用セラミックスと一様に混合される。また、内面抵抗板３により、回転処理槽２の下部側に配置される生ゴミ及び破砕用セラミックスが上側へ掻き起されることによっても、生ゴミ及び破砕用セラミックスが一様に混合される。一方、生ゴミの一部は、回転処理槽２の内壁と圧縮板６間へ送り込まれて順次圧縮され、このときに破砕用セラミックスが生ゴミに強く押し付けられて、生ゴミが細かく破砕されることになる。こうして、投入された生ゴミが、菌床及び破砕用セラミックスと一様に混合されるとともに、細かく破砕され、しかも回転処理槽２内へ供給される温風により、菌体の活性温度に温調されることで、微生物により効率良くる分解処理されることになる。また、生ゴミに含まれる水分や油分は、回転処理槽２の後端部の下部から隙間１６を通じて、生ゴミ処理装置１の下部に配置した残渣受け箱１７に排出され、水分が除去されることで、生ゴミの処理時間を短縮でき、油分が除去されることで、該油分が回転処理槽２に残留することを防止できる。なお、水分及び油分の排出を促進するため、回転処理槽２の回転を生ゴミ処理の途中で一定時間だけ停止させることもできる。
【００３７】
こうして、回転処理槽２を設定時間正転させた後、回転処理槽２を設定時間逆転させ、その後は生ゴミの処理が完了するまで、正転と逆転とを設定時間毎に繰り返し行うことで、生ゴミを微生物により順次分解処理することになる。なお、回転処理槽２の逆転時には、圧縮板６により生ゴミが破砕されることはないが、回転処理槽２内の生ゴミが一様に攪拌されて、正転方向への回転だけでは、圧縮板６により圧縮されなかった生ゴミが、逆転方向に回転させることで一様に攪拌されて、次回の正転方向への回転時に圧縮板６で圧縮されて、破砕されることになる。
【００３８】
このように、回転処理槽２を水平面Ｐに対して傾斜させること、回転処理槽２に内面抵抗板３を設けること、回転処理槽２を正転及び逆転させること、などにより回転処理槽２内の生ゴミと菌床と破砕用セラミックスとが一様に混合され、また圧縮板６により生ゴミを細かく破砕して、その表面積を増やすとともに、回転処理槽２内の温度を菌体の活性温度に設定することで、投入した生ゴミを短時間で粉末状の残渣になるまで分解処理することが可能となる。
【００３９】
また、分解処理が完了した粉末状の残渣は、回転処理槽２内へ供給される温風とともに回転処理槽２から前部空間３２内へ順次空気輸送されて、自重により残渣受け箱１７内に落下して、残渣受け箱１７内に収容され、また回転処理槽２から前部空間３２内へ排出される空気は、フィルタ５４及び脱臭装置５５を経て排気口５７から外部へ排出されることになる。
【００４０】
次に、生ゴミ処理装置の評価試験について説明する。
生ゴミ処理装置として、株式会社環境機器開発製のＫＤ−３０を用い、この生ゴミ処理装置の回転処理槽に、６ｋｇのヒノキチップ及び３ｋｇの硬質多孔質セラミックス（株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製ＧＣ）にBacillus amyloliquefaciens(NBRC 14141)の培養液を浸漬させた菌床並びに破砕用セラミックス（株式会社ミヤオカンパニーリミテッド製アルミクロン）３ｋｇを投入し、回転処理槽内の温度を４０℃に保持するとともに、回転処理槽を１分間に３回転（３ｒｐｍ）させながら、レストランより生じる生ゴミを２５ｋｇ投入した。
【００４１】
そして、表１に示すような条件で、回転処理槽を正転方向にのみ回転させた比較例と、正転方向に設定時間だけ回転させた後、逆転方向に設定時間だけ回転させるという回転処理を繰り返し行った実施例１〜６における、生ゴミの処理時間をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１から、回転処理槽を正転方向にのみ回転させながら生ゴミを処理する場合よりも、正転方向と逆転方向とに切換えながら生ゴミを処理する場合の方が、処理時間を短縮できることが判る。また、正転時間を逆転時間の２倍に設定した実施例３、５は他の実施例よりも処理時間が短く、特に正転時間を２時間に設定し逆転時間を１時間に設定した実施例３が最も短時間で処理でき、正転方向にのみ回転させる場合の６７％の処理時間で処理できることが判る。
【符号の説明】
【００４４】
１ 生ゴミ処理装置 ２ 回転処理槽
３ 内面抵抗板 ４ 回転支持手段
５ 駆動手段 ６ 圧縮板
７ 制御手段
１０ 胴体部 １１ 前面板
１２ 後面板 １３ 開口部
１４ 溶接部 １５ 非溶接部
１６ 隙間 １７ 残渣受け箱
２０ 支持フレーム ２１ 支持軸
２２ 支持ローラ ２３ 軸部材
２４ 減速機 ２５ モータ
３０ 前部気密保持板 ３１ 上部気密保持板
３２ 前部空間 ３３ 後部空間
３４ 上部空間
４０ 生ゴミ投入口 ４１ 開閉扉
４２ 保持板開口部 ４３ シュート
４４ 補強板 ４５ 切欠部
４６ 支持板 ４７ スペーサ部材
４８ 支持腕
５０ 吸気口 ５１ 送風ダクト
５２ 送風ファン ５３ 加熱手段
５４ フィルタ ５５ 脱臭装置
５６ 排気ファン ５７ 排気口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミを処理するための有底円筒形の回転処理槽と、前記回転処理槽の内周面に取り付けた内面抵抗板と、前記回転処理槽の底板が下側に位置するように回転中心を水平に対して後方下がりに傾斜させて前記回転処理槽を回転自在に支持する回転支持手段と、前記回転処理槽を回転駆動する駆動手段と、前記回転処理槽に投入される破砕用セラミックスと、前記回転処理槽内において生ゴミを圧縮して、前記破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
前記回転処理槽の後端外周部に、前記圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽外へ排出するための排水孔を形成した、
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。
【請求項２】
前記回転処理槽を、円筒状の胴体部と、胴体部の後端部に固定した円板状の後面板とを有する有底円筒状に構成し、後面板と胴体部とを円周方向に間隔をあけて溶接し、非溶接部において後面板と胴体部間に排水孔としての隙間を形成した請求項１記載の生ゴミ処理装置。
【請求項３】
前記回転処理槽の下方に生ゴミ処理後の残渣を受ける残渣受け箱を設け、前記水分及び油分を排水孔から残渣受け箱内に排出可能となした請求項１又は２記載の生ゴミ処理装置。
【請求項４】
前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記回転処理槽の回転方向を、前記圧縮板で生ゴミを圧縮可能な正転方向と、前記圧縮板で生ゴミを圧縮不能な逆転方向とに順次切換えて生ゴミを処理する請求項１〜３のいずれか１項記載の生ゴミ処理装置。
【請求項５】
前記回転処理槽の回転中心が水平に対して５度乃至２５度傾斜するように、前記回転支持手段により前記回転処理槽を回転自在に支持した請求項１〜４のいずれか１項記載の生ゴミ処理装置。
【請求項１】
生ゴミを処理するための有底円筒形の回転処理槽と、前記回転処理槽の内周面に取り付けた内面抵抗板と、前記回転処理槽の底板が下側に位置するように回転中心を水平に対して後方下がりに傾斜させて前記回転処理槽を回転自在に支持する回転支持手段と、前記回転処理槽を回転駆動する駆動手段と、前記回転処理槽に投入される破砕用セラミックスと、前記回転処理槽内において生ゴミを圧縮して、前記破砕用セラミックスとの協働により生ゴミを破砕する圧縮板と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
前記回転処理槽の後端外周部に、前記圧縮板による生ゴミの圧縮方向に対して圧縮板に対面しないように、生ゴミに含まれる水分及び油分のみを回転処理槽外へ排出するための排水孔を形成した、
ことを特徴とする生ゴミ処理装置。
【請求項２】
前記回転処理槽を、円筒状の胴体部と、胴体部の後端部に固定した円板状の後面板とを有する有底円筒状に構成し、後面板と胴体部とを円周方向に間隔をあけて溶接し、非溶接部において後面板と胴体部間に排水孔としての隙間を形成した請求項１記載の生ゴミ処理装置。
【請求項３】
前記回転処理槽の下方に生ゴミ処理後の残渣を受ける残渣受け箱を設け、前記水分及び油分を排水孔から残渣受け箱内に排出可能となした請求項１又は２記載の生ゴミ処理装置。
【請求項４】
前記制御手段により前記駆動手段を制御して、前記回転処理槽の回転方向を、前記圧縮板で生ゴミを圧縮可能な正転方向と、前記圧縮板で生ゴミを圧縮不能な逆転方向とに順次切換えて生ゴミを処理する請求項１〜３のいずれか１項記載の生ゴミ処理装置。
【請求項５】
前記回転処理槽の回転中心が水平に対して５度乃至２５度傾斜するように、前記回転支持手段により前記回転処理槽を回転自在に支持した請求項１〜４のいずれか１項記載の生ゴミ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−６１４２０（Ｐ２０１２−６１４２０Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７４７５（Ｐ２０１０−２０７４７５）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（５０３１８６１５７）株式会社 環境機器開発 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（５０３１８６１５７）株式会社 環境機器開発 (3)
【Ｆターム（参考）】
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