説明

連続稼動型生ごみ処理装置

【課題】家庭等の小規模単位を対象に、生ゴミを資源として有効利用するのに好適な処理を実施する連続稼動型生ごみ処理装置を提供する。
【解決手段】生ごみを第1の処理槽11内の水中にて処理し、生ごみ投入時に自動的に相応量の処理済液体が装置外に取り出される機構を設け、継続的に液状肥料を提供する。さらに、処理されずに第1の処理槽11底に沈殿する沈殿物を、第1の処理槽11の底部に傾斜を設けることにより、一箇所に集めて次の処理槽12へ送り、多段階で処理した後、装置を停止させることなく外に取り出せる構造とする。処理槽11,12の側壁の少なくとも一部を透明素材で構成して、外部より処理槽11,12内の状態を観察可能とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、家庭や業務用の厨房等で排出される主な廃棄物である生ゴミの処理、特に、生ゴミを資源として有効利用するのに好適な処理を実施する連続稼動型生ごみ処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、生ごみを処理して堆肥等に再資源化する生ごみ処理装置が提案されている。このような生ごみ処理装置としては、以下の第1及び第2の方式のものが提案されている。
【0003】
(1)生ごみの水分量を調整した上で木屑や稲藁等と混ぜて発酵させる方式の装置
(2)水中で好気性処理等を実施する方式の装置
第1の方式の生ごみ処理装置としては、特許文献1に記載されているように、生ごみを破砕、脱水した後に、発酵促進剤を添加混入し、発酵を促すように構成された装置が提案されている。
【0004】
第2の方式の生ごみ処理装置としては、特許文献2に記載されているように、破砕後の生ごみを含む処理水を好気性処理し、その後、固液分離し固体分を堆肥化し、液体分を廃棄するように構成された装置が提案されている。また、第2の方式の生ごみ処理装置の変形例としては、特許文献3及び特許文献4に記載されているように、先に脱水処理を実施し、その処理水を浄化処理する方式の装置も提案されている。
【0005】
【特許文献1】特開2002−326079公報
【特許文献2】特開2003−170144公報
【特許文献3】特開平6−292897号公報
【特許文献4】特開平11−267626号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、上述した第1の方式の生ごみ処理装置は、発酵肥料の製造には好適であるが、生ごみの水分量調整、発酵促進剤添加、撹拌等の発酵促進のための処理が必要であり、定常的な装置メンテナンスを前提とする大型の装置が必要となる。この方式を家庭用等の小型装置で実現しようとすると、生ごみの水分量調整や発酵促進剤添加等が手間や出費として無視できず、普及の障害となる。すなわち、この生ごみ処理装置においては、大量の生ごみを効率的に高品位の肥料に変換することが主目的であり、小型化やメンテナンス性という点に問題があり、家庭等に広く普及させることは困難である。
【0007】
一方、第2の方式の生ごみ処理装置では、固液分離が最大の課題である。一般的には、フィルタ等で固形成分を分離するが、分離後の固形成分を定常的に除去し、フィルタ性能を一定レベルに維持しなくてはならない。除去頻度は、分離対象の固形物サイズや生ごみの種類等に依存して一定しないが、いずれにしろ、メンテナンス性の面からは大きな問題である。
【0008】
このように、従来の生ごみ処理装置においては、装置の小型化、良好なメンテナンス性という、家庭等の小規模単位で生ごみ処理機を設置する上で重要な要件に対し課題が多いことに鑑み、本発明は、以下を目的として提案されるものである。
【0009】
〔目的1〕
本発明は、生ゴミの状態、特に、含水量の多い生ゴミでも水切り等の前処理なく処理できる連続稼動型生ごみ処理装置を提供することを目的とする。
【0010】
〔目的2〕
本発明は、部材交換等で装置を停止せず、メンテナンスが容易で連続的に稼動できる連続稼動型生ごみ処理装置を提供することを目的とする。
【0011】
〔目的3〕
本発明は、周囲に異臭を放たない連続稼動型生ごみ処理装置を提供することを目的とする。
【0012】
〔目的4〕
本発明は、設置面積の小さい小型の処理装置である連続稼動型生ごみ処理装置を提供することを目的とする。
【0013】
〔目的5〕
さらにリサイクルという観点から、本発明は、処理により生成される肥料(以下、リサイクル肥料と記す)を定常的に、望ましくは毎日供給できることの可能な連続稼動型生ごみ処理装置を提供することを目的とする。
【0014】
〔目的6〕
また、本発明はリサイクル肥料の適用先として、従来考慮されることの少なかった水耕栽培を考慮するものである。これは、小規模な生ごみ処理機の主な設置先として人口の密集した都市部が想定されるのに対し、主要な肥料の消費地が地方の農業地域であるという現在の状況ではリサイクル肥料が活用しきれないためである。工業に近い設備で集約的な作物生産を実現する水耕栽培は都市近郊でも実現可能な方式として有望であり、それに供する肥料であればリサイクル肥料活用の可能性をはるかに高いものにできる。また、水耕栽培では水溶性の肥料を定常的に消費するので、リサイクル肥料も定常的に供給できることが望ましいのである。
【0015】
この用途を考慮して、本発明は、水耕栽培に好適な、水溶性のリサイクル肥料を生成する連続稼動型生ごみ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上述の課題を解決し、上記目的を達成するため、本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【0017】
〔構成1〕
生化学的処理液中において生ごみを処理する多槽式の連続稼動型生ごみ処理装置であって、生化学的処理液を収容している互いに深さの異なる複数の処理槽を備え、これら処理槽は、これら処理槽のうちで最も浅い第1の処理槽から順次的に深い処理槽となる順に並列されて設置されており、これら処理槽において、互いに隣設する2つの処理槽は、浅い側の処理槽の下方部分と深い側の処理槽の上方部分とが配送部を介して接続されているとともに底部側同士が開閉操作可能な搬送口を介して接続されており、第1の処理槽に生ごみが投入されると、この生ごみが生化学的処理液によって処理されて生じる液体成分は、配送部を介して順次連続的に各処理槽に亘って搬送されながら処理され、最も深い処理槽より処理済液体として回収されるとともに、各処理槽の底部に沈殿する成分は、搬送口を介して各処理槽に亘って順次不連続的に搬送されて多段階処理され、最も深い処理槽より回収されることを特徴とするものである。
【0018】
〔構成2〕
構成1を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、最も深い処理槽の下方部分に上方部分が接続された貯留槽を有し、最も深い処理槽に至った処理済液体は、この最も深い処理槽から貯留槽に搬送された後に回収されることを特徴とするものである。
【0019】
〔構成3〕
構成1、または、構成2を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、各処理槽のうちの少なくとも第1の処理槽は、底部の少なくとも一部が、隣接する処理槽との間の搬送口に向かって下方に傾斜していることを特徴とするものである。
【0020】
〔構成4〕
構成1乃至構成3のいずれか一を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、各処理槽内は、外気に対して密閉されており、これら処理槽内への外気導入及び各処理槽内の空気の外方への排出は、所定の経路を介して同時並行して行われるとともに、各処理槽内から外方へ排出される空気は、脱臭装置を経由して排出されることを特徴とするものである。
【0021】
〔構成5〕
構成1乃至構成4のいずれか一を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、少なくとも第1の処理槽には、処理槽内の液温を一定の温度に維持する温度調整機構が設けられていることを特徴とするものである。
【0022】
〔構成6〕
構成5を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、第2以降の処理槽の少なくとも一における液温は、第1の処理槽内の液温よりも高温に維持されていることを特徴とするものである。
【0023】
〔構成7〕
構成1乃至構成6のいずれか一を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、第1の処理槽内には、少なくとも2箇所に攪拌装置が設けられており、これら攪拌装置は、第1の処理槽内において互いに異なる深さ位置の液体を攪拌することを特徴とするものである。
【0024】
〔構成8〕
構成1乃至構成7のいずれか一を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、第1の処理槽に投入される生ごみを、該第1の処理槽内に至る前に、予め細断し破砕する破砕機構を有することを特徴とするものである。
【0025】
〔構成9〕
構成1乃至構成8のいずれか一を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、各処理槽の少なくとも一は、側壁の少なくとも一部が透明材料により形成されており、該処理槽内の状態が外部から観察可能となっていることを特徴とするものである。
【0026】
〔構成10〕
構成1乃至構成9のいずれか一を有する連続稼動型生ごみ処理装置において、複数の処理槽は、3個以上の処理槽であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0027】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置は、生化学的処理液中において生ごみを処理する多槽式の連続稼動型生ごみ処理装置であるので、生ごみの水中処理を前提とするものであり、水切り等の水分調整を目的とした前処理を必要としない。
【0028】
そして、本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置においては、〔構成1〕を有することにより、生ごみは、装置内で順次多段の処理槽を搬送されながら処理され、最終段の処理槽に到達し、処理済物体として回収される。そのため、装置メンテナンスを必要としない。
【0029】
基本的に、生ごみは、最後には処理済液体と処理槽底に沈殿する処理残渣となる。この処理済液体は、肥料として利用することができる。最初は浮遊している生ごみも含め、分解が進めば、最後には処理済液体と処理残渣となるので、最終段の処理槽より処理済液体及び処理槽底に残渣として沈殿する液体以外の処理済物質を回収することにより、装置内の環境を維持することができる。また、生ごみの投入に伴い、処理液体は、順次更新されることになるのである。
【0030】
ここで、液体成分については、比較的容易に分解されていくが、固形の生ごみは分解が遅いので注意が必要である。単純に沈殿物を回収すると、未処理もしくは処理途中の生ごみが混入してしまい、目的とする処理済残渣の回収にならない。そのため、処理槽底部の搬送口を開閉可能とし、定常的には搬送口を閉じて各処理槽で所定の程度まで固形の生ごみを分解した後、搬送口を開けて沈殿物を次段の処理槽へ搬送するものである。
【0031】
これにより、未処理、もしくは、処理途中の固形生ごみが装置外へ出て来ないようにできる。一方、浮遊性の固形生ごみも、処理槽間で液面及び処理槽上部が区切られる構造となっているため、容易に処理槽間を移ることができず、未処理のままで装置外に出て来ることはない。このように、分解の程度に応じて、処理液体及び残渣の双方を多段で処理することにより、処理効率を高め、装置を小型化することができる。
【0032】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置においては、〔構成2〕を有することにより、装置内の処理済液体は、自動的に貯留槽に回収され、処理槽内全体としての液量を一定に保つことができる。
【0033】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置において、〔構成3〕は、装置を連続稼動させるためのものである。すなわち、生ごみ処理においては、底部に沈殿する処理途中の生ごみや処理残渣を継続的に除去していかないと、連続稼動させることができない。本発明では、それらの沈殿物を直列に並んだ複数の処理槽で順次分解処理していくため、沈殿物を集め、次段の処理槽へ送り込むことが重要となる。順に底を深くして沈殿物が次段処理槽に移動する構造のみならず、個々の処理槽底に傾斜を設け、搬送口を開けた際に、自重ですみやかに次段処理槽に流れ込ませることが、装置を円滑に稼動させるうえで好ましい。
【0034】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置においては、〔構成4〕を有することにより、周囲に悪臭を放つことが防止される。従来の生ごみ処理装置においては、生ごみ及び添加材を混合して撹拌、通気するために、装置構成が大型化し、通気も良くないと処理が進まなかった。それに対し、本発明では、生ごみを水中処理するため、水を撹拌することにより、容易に全体を混合できるだけでなく、処理槽内に空隙なく生ごみ及び処理液体が格納されるため、小型化が可能であり、容易に密閉構造とすることができる。
【0035】
また、処理液体と接する少量の空気を少しずつ交換する、もしくは、エアレーションの際に処理槽中に導入した空気を排気することで足りるため、密閉構造化して、排気する空気の全てを脱臭器経由とする機構とすることができる。
【0036】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置において、〔構成5〕は、生ごみ処理のスピードを上げ、装置を小型化させるためのものである。水は熱容量が大きいので、通常の堆肥化する生ごみ処理機のように、生ごみの分解時に発生する熱で処理槽内の温度を上昇させることは期待しにくい。そのため、処理槽内を分解反応が十分早い温度に維持するための、温度調整機構を設けることが有効である。一般的には、加熱して室温より高い温度を維持する機構を設けることが好ましい。処理槽内は、液体で満たされているため、撹拌することにより、容易に全体を均一温度にすることができ、この温度調整機構を非常に有効に機能させることができる。
【0037】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置において、〔構成6〕は〔構成5〕の効果をより高めるものである。一般に、処理初段となる第1の処理槽は、未処理の生ごみがそのまま投入されることもあり、後段の処理槽に比べ大きくなることが避けられない。また、未処理の大きな生ごみがそのままで存在することから固形分の分解処理速度を上げることが困難である。そのため、この第1の処理槽を高温に保持することは、投入エネルギーの割に効率が悪い。それよりも、固形の生ごみが細分化され分解を受けやすくなった状態で搬送されてくる後段の処理槽を高温に保持して分解を加速させる効果が大きい。
【0038】
また、後段の処理槽には、大きなままの状態で生ごみが送られてくることがないので、槽をそれ程大きなものとする必要がなく、高温に保持しなければならない液体の量も第1の処理槽に比べ少ないので、より少ない投入エネルギーで高温保持が可能となる。
【0039】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置において、〔構成7〕は、処理しにくい生ごみを効率的に処理していくための構成である。処理槽内全体を使って生ごみ処理をするために撹拌機構を有することが好ましいが、単純に撹拌するだけでは生ごみ処理には十分とはいえない。一般的に、生ごみを処理する分解反応は表面から進行するので、大きな塊はなかなか分解が進まず、また、素材によっては処理速度の遅いものもある。こうして残る未処理の生ごみは、積極的に細分化して表面積を増やすことで分解を加速しないとなかなか処理しきれない。
【0040】
そこで、処理槽内を撹拌するための撹拌機とは別に、生ごみ塊を物理的に粉砕・細分化するための撹拌機を設ける。この目的には、撹拌よりも固形物の破砕を効率的に実施できる構造が適するため、前述の撹拌機とは別に設ける必要があるのである。
【0041】
処理層内の設置位置も目的により異なり、同じ高さに並列して設置するのは効率的でない。一般的には、処理層内を撹拌する撹拌機を処理層底部近くに設け、生ごみ塊の粉砕・細分化のための撹拌機を、生ごみ塊の多くが浮遊する処理層上部に設置するのが効率的である。
【0042】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置において、〔構成8〕は、生ごみを効率的に処理するためのものである。〔構成7〕によっても生ごみは細分化されていくが、事前に細断し破砕しておく方がより効率的である。一般に、生ごみを細断、破砕する際に、生ごみから水分が出て来ることが多いが、本発明では、そうした水分を一緒に処理機に投入しても構わないため、ごく簡単な機構を付加するだけで、事前の細断、破砕が可能となる。
【0043】
本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置において、〔構成9〕は、連続稼動させる上で重要となる。従来の生ゴミを堆肥化させる処理装置では、処理層内を観察することは困難であったが、本発明は、水中処理を採用していることから、処理層内を処理液体を透過して、ある程度観察することが可能である。そこで、積極的に処理槽内を観察するよう、側壁の少なくとも一部を透明素材で構成する。これにより、処理槽内にどの程度未処理の生ごみが残っているかを確認したり、底部の沈殿物の量を確認し、それを除去する時期を判断することが可能となる。本発明では、連続稼動を前提としているため、稼動状態のままで、処理機内の状況を判断する機構を有することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0044】
本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置は、生化学的処理液中において生ごみを処理する多槽式の連続稼動型生ごみ処理装置である
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第1の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【0045】
本実施の形態における連続稼動型生ごみ処理装置は、図1に示すように、第1の処理槽(11)、第2の処理槽(12)、第3の処理槽(13)を有し、第3の処理槽(13)が最終処理槽となっている。この第3の処理槽(13)には、さらに貯留槽(14)が接続されており、第3の処理槽−貯留槽配送部(15)で第3の処理槽(13)より溢れてくる処理済液体を貯えるものである。
【0046】
各処理槽間は、第1の仕切り板及び第2の仕切り板の組合せで仕切られており、前段処理槽の下部と、後段処理槽の上部の処理液が、これら第1の仕切り板及び第2の仕切り板の間である配送部を介して連続している。
【0047】
すなわち、第1の処理槽(11)と第2の処理槽(12)とは、第1の仕切り板(16)及び第2の仕切り板(17)の組合せで仕切られており、第1の処理槽(11)の下部と、第2の処理槽(12)の上部の処理液が、これら第1の仕切り板(16)及び第2の仕切り板(17)の間である配送部を介して連続している。また、第2の仕切り板(17)の下には、開閉扉(19)が設けられ、前後の処理槽間の搬送口(18)となっている。さらに、第2の処理槽(12)と第3の処理槽(13)とは、第1の仕切り板(41)及び第2の仕切り板(42)の組合せで仕切られており、第2の処理槽(12)の下部と、第3の処理槽(13)の上部の処理液が、これら第1の仕切り板(41)及び第2の仕切り板(42)の間である配送部を介して連続している。また、第2の仕切り板(42)の下には、開閉扉(44)が設けられ、前後の処理槽間の搬送口(43)となっている。
【0048】
処理装置全体の上面は蓋(21)で蔽われて密閉構造となっており、第1の処理槽(11)上に生ごみ投入口(22)、第3の処理槽(13)上に処理済残渣回収口(23)、貯留槽(14)上に処理済液体回収口(24)が設けられている。
【0049】
なお、図1において、この断面の奥側と手前側に存在する側壁は、それぞれ透明素材により構成されている。
【0050】
第1の処理槽(11)は、生ごみが投入される初段の処理槽であり、他の処理槽より大きくしておくことが好ましい。また、その底部(25)は、第2の処理槽(12)との搬送口(18)に向かって一部が傾斜している。第2の処理槽(12)でも、底部(26)は、第3の処理槽に向かって傾斜している。必ずしも処理槽底面全体が傾斜している必要はないが、最低でも次段への搬送口の付近を傾斜させておくことが好ましい。
【0051】
生ごみ投入口(22)から、第1の処理槽(11)に生ごみが投入されると、それに相当する量の処理液体、すなわち、液体肥料が、各処理槽を伝って貯留槽(14)に流れ込む。第1の処理槽内の固形物は、撹拌機で十分に撹拌できる程度の量に抑えておく必要があり、透明な側壁を通して処理槽内の状況を確認し、一度に投入する生ごみの量を調整することができる。
【0052】
第1の仕切り板(16)、第2の仕切り板(17)を組み合わせることで、処理液体の移動経路を確保しつつ、浮遊している固体生ごみの処理槽間の移動を制約している。すなわち、第1の仕切り板(16)により処理液上面を遮断し、液面に浮いている生ごみの移動を遮断し、第2の仕切り板(17)で、液中を漂う生ごみも水平移動だけでは次段の処理槽に移動できないようにしている。
【0053】
一方、処理槽の底面(25)は、少なくとも一部が、次段の処理槽との搬送口(18)に向かって傾斜しており、処理槽底への沈殿物を自重により次段の処理槽へ流し込むことができる。ただし、処理槽内が攪拌されている定常時は、開閉扉(19)が閉じられており、攪拌を停止して固形物を沈殿させたところで開閉扉(19)を開け、沈殿物を次段の処理槽に搬送する。
【0054】
同様の操作は、第2の処理槽(12)においても実施され、第3の処理槽にて処理が終了する。
【0055】
こうして集められた処理済残渣は、適宜、処理済残渣回収口(23)より、処理槽外に取り出され、乾燥後に不燃ごみ等として処理する。当然ながら、定常時は、処理済残渣回収口(23)は閉じられている。
【0056】
また、貯留槽(14)に蓄えられる液体肥料も、適宜、処理済液体回収口(24)より処理槽外に取り出し利用することができる。ここでも当然ながら、定常時は、処理済液体回収口(24)は閉じられている。液体肥料の取出し方法として、貯留槽(14)下部に取出し口を設けバルブの開閉によって取出すことも可能だが、定常時の装置内は密閉構造となっているため、バルブ開と連動して開放される通気口を設けておき、装置内の圧力と外圧を一致させることが好ましい。
【0057】
第1の処理槽内には、撹拌機1(31)、撹拌機2(32)が設けられており、このうちの液面近くを撹拌する撹拌機1(31)が、浮遊している固形物を破砕することを目的とするものである。すなわち、処理槽内で膨潤したり、分解が進行したりして軟らかくなった固形物をプロペラ等で物理的に破砕し、分解を加速するものである。こうして処理槽中の固形物が減っていくので、処理槽内の状況を確認しつつ生ごみを投入していけばよい。一方、撹拌機2(32)は、サーモスタット付ヒーター(34)での液温調整や、エアーポンプ(35)での酸素供給が処理槽全体に及ぶよう処理槽内を撹拌するものである。
【0058】
このような事情から、撹拌機1(31)は、刃の付いたプロペラを間歇的に高速回転させるものであり、撹拌機2(32)は、より大きなプロペラを低速でほぼ定常的に回転させるものである。もちろん、処理槽内を観察するために撹拌機2(32)も適宜停止させることが可能である。
【0059】
第2の処理槽(12)にも、攪拌機3(33)が設けられており、エアーポンプ(45)からの酸素供給が処理槽全体に及ぶよう処理槽内を撹拌している。
【0060】
最終段となる第3の処理槽(13)には、攪拌機はなく、第2の処理槽(12)より搬送されてきた沈殿物を静かに放置して分解を完了させ、処理済残渣として沈殿させる。
【0061】
処理機全体は密閉構造であるため、脱臭器(37)を通過するガスはエアーポンプ(35)(45)から導入され、気泡(36)(46)となって処理液体中を通過する空気と、処理中に発生する分解ガスのみに限定される。そのため、脱臭器として、ガスを脱臭剤の詰まった脱臭筒、もしくは、脱臭液中を通過させて臭気成分を完全に取り除く構造の脱臭能力の高い装置を用いることも可能である。
【0062】
処理槽内の処理液体は、サーモスタット付ヒーター(34)により、一定温度以上に保持される。基本的に、本発明では、水の熱容量が大きいため、処理機より発生する熱を考慮した冷却機構を設ける必要はなく、生ごみの分解を加速するための加熱機構のみで十分である。水の熱容量が大きいため、生ごみの分解反応で発生する熱だけでは十分な反応速度を得る温度まで昇温することが難しく、ヒーターで加熱することになる。処理槽内の液温は、28°Cから35°C程度が適当であり、それより高温に保持するのは、周囲に熱が逃げていくこともあり、消費電力が増大するので適当でない。もちろんこれ以下の温度であっても、生ごみの処理速度が低下していくだけで、装置動作としては特に問題はない。
【0063】
生ごみの分解をスムーズに進めるためには、液温とともに、処理槽内の環境にも注意が必要である。生ごみの処理量にも依存するが、生ごみと同時に適宜、処理液体が薄い黒褐色になる程度の量の腐葉土を投入しておくと、液中微生物の活性が高まり、生ごみの分解も早く、臭気の発生も少なくなる。また、生ごみの内容にもよるが、水分の少ない生ごみばかり投入していると、処理槽内の水量が不足して、撹拌が妨げられる等の問題が発生することもある。本発明では、生ごみは、多量の水分を含んだ状態、もしくは、水と一緒に投入するのが基本であり、処理槽内の状況を見ながら一度に投入する生ごみ量を調整することが好ましい。
【0064】
このように、本発明では、処理槽内の状況を観察しつつ、槽内環境を調整することが重要な要素である。そのため、側壁を透明素材、より具体的には、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート、ガラス等のいずれかの素材よりなる透明板で構成することが好ましい。側壁両面を透明板で構成し、反対側より透過してくる光で処理槽内を観察できることが望ましいが、ランプ等を備えておくことでも、ある程度は代用可能である。
【0065】
また、処理槽内壁は容易に水垢が付着して視界を妨げるようになるので、内壁側にワイパーを設けたり、内壁洗浄用のブラシを備えて、常に処理槽内が観察できるよう視界を保っておくことが望ましい。当然ながら、側壁全面が透明である必要はなく、処理槽内を観察できるだけの面積が透明になっていれば目的は達せられる。
【0066】
〔第2の実施の形態〕
図2は、本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第2の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【0067】
この実施の形態は、図2に示すように、上述の第1の実施の形態とは、第1の処理槽の底面(125)、第2の処理槽の底面(126)が傾斜していない点が異なっている。本実施の形態の方が、処理槽の形状が簡単であるため、より低コストで装置を製造することが可能である。ただし、処理槽の底面が水平であるため、前後処理槽間の搬送口(118)の開閉扉(119)を開いても、底部の沈殿物は、一部が後段の処理槽へ搬送されるだけとなる。この実施の形態においては、各段の処理槽底に常に沈殿物が残った形で運用されることがないように、沈殿物を次段の処理槽に搬送して、処理を効率的に進めることが好ましい。
【0068】
〔第3の実施の形態〕
図3は、本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第3の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【0069】
この実施の形態は、図3に示すように、上述の第1の実施の形態とは、処理済液体を貯える貯留槽を有しない点が異なっている。貯留槽は、直接生ごみ処理には機能しないため、有していなくとも、生ごみの処理能力には影響ない。貯留槽を有しないことにより、設置面積当たりの処理効率は、第1の実施の形態の処理装置を上回ることができる。ただし、この実施の形態では、処理装置内の処理液体総量を自動制御する機能がないため、生ごみ投入と並行して、頻繁に処理済液体を第3の処理槽上の回収口(223)より回収し、処理液の総量を調整する必要がある。
【0070】
〔第4の実施の形態〕
図4は、本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第4の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【0071】
この実施の形態は、図4に示すように、第1の処理槽(311)と第2の処理槽(312)の2層構造であり、本発明において最も槽数の少ない場合となっている。槽数が少ないため、設置面積を小さくでき、製造コストも抑えることができる。ただし、第2の処理槽で分解処理した後、それを放置して処理残渣を沈殿させ、上澄みの処理済液体を液体肥料として回収し、その後に沈殿した残渣を回収することになる。生ごみの処理量、処理頻度が少なく、メンテナンス性よりも設置コストや設置面積を優先した場合には有利である。
【0072】
〔第5の実施の形態〕
図5は、本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第5の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【0073】
この実施の形態は、図5に示すように、上述の第1の実施の形態とは、生ごみ投入口(422)の下に生ごみ破砕機(448)が設置されている点と、第2の処理槽にもサーモスタット付ヒータ(447)が設置されている点が異なっている。
【0074】
この実施の形態において、投入された生ごみは、撹拌機1(431)でも破砕されるが、浮遊する固体を効率的に破砕することは困難であり、また、あまりに大きな生ごみが投入された場合には、撹拌の妨げにもなる。そのため、最初に生ごみを破砕してから処理槽に投入するものである。生ごみの分解は、基本的に表面から進行するので、最初に破砕して表面積を増やしておくことは、生ごみの処理効率を高める上でも有効である。
【0075】
ただし、この生ごみ破砕機(448)は、それほど高機能である必要はない。処理槽内の撹拌を妨げる大きな固形物が残らないこと、植物等の組織がある程度破壊され表面積が増大させることができていれば十分である。「植物等の組織がある程度破壊され」ていることとは、丈夫な表皮で内部を守られた野菜や果物をそのまま投入しても分解が容易に進まないため、細かく傷をいれたり、押し潰したりして形を崩し、表皮で守られた内部組織を露出させると同時に、一部の細胞を破壊して分解の起点ができていることである。具体的には、生ごみを荒く裁断する、あるいは、裁断後に軽く押し潰す程度の処理でも大きな効果が生まれる。あるいは、ある程度の大きさにまで予め裁断しておいた生ごみを、小型のローラーを通す等の機能でも良い。こうした処理をしてから処理槽に投入することで、分解が容易に開始され、生ごみの処理効率が大幅に向上するのである。
【0076】
また、第2の処理槽にサーモスタット付ヒータ(447)を設置するのは、第2の処理槽内の分解処理を加速するためのもので、特に第2の処理槽内の液温を第1の処理槽より高くするために設けるものである。すなわち、第2の処理槽には、わざわざヒータを設置しなくとも、第1の処理槽からの処理液の流入や熱伝導で第2の処理槽内もある程度は温度上昇するのであるが、それでは不十分なため、積極的に第2の処理槽の温度を高くし、第1の処理槽より分解反応を加速することを狙うものである。これは、未処理の生ごみ、特に、野菜屑等は、破砕を受けていないそのままの状態では少し温度を上げた程度では容易に分解されないことに対する方策である。
【0077】
第1の処理槽では、分解だけでなく破砕も並行して進行するので、まずは、第1の処理槽である程度の破砕を受け、分解され易くしたものを、順次第2の処理槽に送り、より高温で分解を加速する。第1の処理槽は生ごみの受入れ槽でもあり、どうしても一番大きな槽となってしまうので、この槽を高温に保持することはエネルギー的に無駄が多い。第1の処理槽より小さな第2の処理槽を高温保持して分解を加速することが効率的である。
【0078】
一方、あまり処理の後段を高温にすることも有利ではない。未処理の生ごみが多く残っている段階で高温にして分解処理を加速することが重要である。ただし、処理済残渣の最終処分を考え、終段近くに最高温槽を設けることは可能である。すなわち、装置外に処理済残渣を回収した時の異臭をできるだけ低減するために、終段近くで、残渣をできるだけ異臭を発しない程度まで分解してしまう目的で、高温の槽を設けることができる。この場合には、投入するエネルギーに対しての生ごみの処理効率は低下することになるが、多槽式の特徴を活かし、装置全体を高温にしなくとも目的を果たすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0079】
【図1】本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第1の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【図2】本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第2の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【図3】本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第3の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【図4】本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第4の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【図5】本発明に係る連続稼動型生ごみ処理装置の第5の実施の形態における断面構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【0080】
11 第1の処理槽
12 第2の処理槽
13 第3の処理槽
14 貯留槽
15 第3の処理槽−貯留槽配送部
16、41 第1の仕切り板
17、42 第2の仕切り板
18、43 前後処理槽間の搬送口
19、44 開閉扉
20 液面
21 蓋
22 生ごみ投入口
23 処理済残渣回収口
24 処理済液体回収口
25 第1の処理槽底部
26 第2の処理槽底部
31 撹拌機1
32 撹拌機2
33 攪拌機3
34 サーモスタット付ヒーター
35、45 エアーポンプ
36、46 気泡
37 脱臭器
111 第1の処理槽
112 第2の処理槽
113 第3の処理槽
114 貯留槽
116 第1の仕切り板
117 第2の仕切り板
118、143 前後処理槽間の搬送口
119、144 開閉扉
120 液面
121 蓋
122 生ごみ投入口
123 処理済残渣回収口
124 処理済液体回収口
125 第1の処理槽底部
126 第2の処理槽底部
131 撹拌機1
132 撹拌機2
133 攪拌機3
134 サーモスタット付ヒーター
135、145 エアーポンプ
136、146 気泡
137 脱臭器
211 第1の処理槽
212 第2の処理槽
213 第3の処理槽
216 第1の仕切り板
217 第2の仕切り板
218、243 前後処理槽間の搬送口
219、244 開閉扉
220 液面
221 蓋
222 生ごみ投入口
223 処理済残渣及び液体回収口
225 第1の処理槽底部
226 第2の処理槽底部
231 撹拌機1
232 撹拌機2
233 攪拌機3
234 サーモスタット付ヒーター
235、245 エアーポンプ
236、246 気泡
237 脱臭器
311 第1の処理槽
312 第2の処理槽
316 第1の仕切り板
317 第2の仕切り板
318 前後処理槽間の搬送口
319 開閉扉
320 液面
321 蓋
322 生ごみ投入口
323 処理済残渣及び液体回収口
325 第1の処理槽底部
331 撹拌機1
332 撹拌機2
333 攪拌機3
334 サーモスタット付ヒーター
335、345 エアーポンプ
336、346 気泡
337 脱臭器
411 第1の処理槽
412 第2の処理槽
413 第3の処理槽
414 貯留槽
416 第1の仕切り板
417 第2の仕切り板
418、443 前後処理槽間の搬送口
419、444 開閉扉
420 液面
421 蓋
422 生ごみ投入口
423 処理済残渣回収口
424 処理済液体回収口
425 第1の処理槽底部
426 第2の処理槽底部
431 撹拌機1
432 撹拌機2
433 攪拌機3
434、447 サーモスタット付ヒーター
435、445 エアーポンプ
436、446 気泡
437 脱臭器
448 生ごみ破砕機

【特許請求の範囲】
【請求項1】
生化学的処理液中において生ごみを処理する多槽式の連続稼動型生ごみ処理装置であって、
生化学的処理液を収容している互いに深さの異なる複数の処理槽を備え、
これら処理槽は、これら処理槽のうちで最も浅い第1の処理槽から順次的に深い処理槽となる順に並列されて設置されており、
これら処理槽において、互いに隣設する2つの処理槽は、浅い側の処理槽の下方部分と深い側の処理槽の上方部分とが配送部を介して接続されているとともに、底部側同士が開閉操作可能な搬送口を介して接続されており、
上記第1の処理槽に生ごみが投入されると、この生ごみが上記生化学的処理液によって処理されて生じる液体成分は、上記配送部を介して、順次連続的に各処理槽に亘って搬送されながら処理され、最も深い処理槽より処理済液体として回収されるとともに、上記各処理槽の底部に沈殿する成分は、上記搬送口を介して、各処理槽に亘って順次不連続的に搬送されて多段階処理され、最も深い処理槽より回収される
ことを特徴とする連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項2】
上記最も深い処理槽の下方部分に上方部分が接続された貯留槽を有し、
上記最も深い処理槽に至った処理済液体は、この最も深い処理槽から上記貯留槽に搬送された後に回収される
ことを特徴とする請求項1記載の連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項3】
上記各処理槽のうちの少なくとも上記第1の処理槽は、底部の少なくとも一部が、隣接する処理槽との間の搬送口に向かって下方に傾斜している
ことを特徴とする請求項1、または、請求項2記載の連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項4】
上記各処理槽内は、外気に対して密閉されており、
これら処理槽内への外気導入及び各処理槽内の空気の外方への排出は、所定の経路を介して同時並行して行われるとともに、各処理槽内から外方へ排出される空気は、脱臭装置を経由して排出される
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項5】
少なくとも上記第1の処理槽には、処理槽内の液温を一定の温度に維持する温度調整機構が設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項6】
第2以降の処理槽の少なくとも一における液温は、上記第1の処理槽内の液温よりも高温に維持されている
ことを特徴とする請求項5記載の連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項7】
上記第1の処理槽内には、少なくとも2箇所に攪拌装置が設けられており、これら攪拌装置は、第1の処理槽内において互いに異なる深さ位置の液体を攪拌する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項8】
上記第1の処理槽に投入される生ごみを、該第1の処理槽内に至る前に、予め細断し破砕する破砕機構を有する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載の連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項9】
上記各処理槽の少なくとも一は、側壁の少なくとも一部が透明材料により形成されており、該処理槽内の状態が外部から観察可能となっている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の連続稼動型生ごみ処理装置。
【請求項10】
上記複数の処理槽は、3個以上の処理槽である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一に記載の連続稼動型生ごみ処理装置。

【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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【公開番号】特開2007−203132(P2007−203132A)
【公開日】平成19年8月16日(2007.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−21819(P2006−21819)
【出願日】平成18年1月31日(2006.1.31)
【出願人】(506035658)
【Fターム(参考)】