JP2000334427A

JP2000334427A - 生ゴミ分解処理装置

Info

Publication number: JP2000334427A
Application number: JP11151414A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Matsuo; 嘉昭松尾
Original assignee: MATSUO ENGINEERING KK
Current assignee: MATSUO ENGINEERING KK
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】業務用の大規模設備としての使用に適する改
善された生ゴミ分解処理装置を提供することを課題とす
る。【解決手段】多孔質無機物に複数の土壌菌からなる菌
株を配合した菌床および生ゴミ類を収容するための回転
可能な生ゴミ分解処理ドラムと、該生ゴミ分解処理ドラ
ム内にあって内部収容物を攪拌するために前記生ゴミ分
解処理ドラムの回転方向と異なる向きに回転する攪拌手
段と、を具備し、前記生ゴミ分解処理ドラムに供給され
る生ゴミを予め脱水する脱水機を設け、前記攪拌手段の
先端部に掻き上げ板を付加している。また、前記生ゴミ
分解処理ドラムを支承および転動せしめるための各ロー
ラー対が、それぞれ弾性手段を介して基台に取り付けら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、日常生活において
発生する生ゴミの処理を行う装置に関し、特にバイオ菌
を使用することにより生ゴミを分解処理するための生ゴ
ミ分解処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、生ゴミは生活様式の多様化につれ
て増大する傾向にあり、生ゴミ処理にあたる地方自治
体、公共施設等はその収集・焼却等の諸手段において、
労力・経費の面はもとより悪臭や焼却に伴う排気ガス、
殊にダイオキシン、排水処理の問題等種々苦しい選択を
迫られている。

【０００３】そのため、環境保護およびリサイクル化の
観点から微生物を利用して生ゴミを分解せしめる処理方
法が注目されている。古来より、各種有機物を発酵させ
て堆肥とする方法が知られており、長年にわたり有機肥
料の供給源として利用されてきた。近年、生ゴミの減量
化の一環として、各戸に対し部分的に補助金を認めるよ
うにしてコンポスト設置を奨励する地方自治体等も増加
している。

【０００４】しかしながら、コンポストは土壌に接触し
或いは微生物を存在せしめた容器内に生ゴミを投入し、
微生物の働きによって生ゴミを自然発酵せしめ、減量化
ならびに堆肥化するものであり、悪臭の漏洩を完全に防
ぐことは難しく、その上効率が低くそして処理時間も長
くならざるを得ない。また、最終的に堆肥が生成される
ため、少なくともこの堆肥を花木や農作物等に与えるこ
とができる環境下でなければ利用できない。

【０００５】手軽に生ゴミを処理するために、微生物を
付着せしめたおが屑等の菌床を温度調整、攪拌、酸素補
充等の諸機能を備えた容器内に収容し、その中に生ゴミ
を投入する家庭用生ゴミ処理機も多数開発され、利用さ
れている。これは、生ゴミ処理の主役である微生物が好
気性でありかつ所定温度以上において活発に作用する性
質を利用し、できるだけ短時間に効率よく生ゴミ処理を
行おうとするものである。しかしながら、この種の生ゴ
ミ処理機は、菌床となるおが屑等も同時に分解されて減
少する上、残留物を排除する際に微生物の菌床も同時に
取り出されてしまうことから、適時補充し続けなければ
ならない。

【０００６】かかる事情を考慮して、多孔性無機質、例
えば多孔質セラミックを菌床として複数の土壌菌を常在
せしめ、生ゴミを処理する試みもなされている（特開平
０９−２９５７０３号公報）。この公報に開示される生
ゴミ分解処理装置では、生ゴミ分解ケーシング内に、菌
床となる多孔質無機物、複数の土壌菌からなる菌株と共
に生ゴミ類を投入し、菌株の増殖・分解作用を促進する
ように温度制御して生ゴミの処理を行おうとするもので
ある。この場合、微生物の働きを助長するために酸素の
十分な補給を確保し、さらに発生ガスを臭気吸着手段を
介して大気中に放出している。

【０００７】しかしながら、この従来技術によれば、菌
床への酸素補給のために、分解ケーシング内へ空気の送
給を行い攪拌翼を適時回転せしめるものであるが、家庭
用または個人用の小形設備であればともかく、大規模な
生ゴミを短時間で処理するための業務用設備として利用
することは難しい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みなされたものであり、業務用の大規模設備としての
使用に適する改善された生ゴミ分解処理装置を提供する
ことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、多
孔質無機物に複数の土壌菌からなる菌株を配合した菌床
および生ゴミ類を収容するための回転可能な生ゴミ分解
処理ドラムと、該生ゴミ分解処理ドラム内にあって内部
収容物を攪拌するために前記生ゴミ分解処理ドラムの回
転方向と異なる向きに回転する攪拌手段と、を具備する
生ゴミ分解処理装置において、前記生ゴミ分解処理ドラ
ムに供給される生ゴミから予め脱水する脱水手段３を設
け、前記攪拌手段の攪拌翼３０の先端部に掻き上げ板３
０Ｂを付加した、生ゴミ分解処理装置によって解決され
る。

【００１０】本発明にかかる生ゴミ分解処理装置におけ
る前記攪拌手段は複数の不等長の攪拌翼３０を具備し、
それぞれの攪拌翼の先端部には各種形状の掻き上げ板３
０Ｂが配設される。前記生ゴミ分解処理ドラム１０に対
して前記菌株の反応を助長する温度に温度調節された空
気が導入され、また前記生ゴミ分解処理ドラムおよび／
または攪拌手段の回転方向は適宜変更可能であり、ま
た、前記生ゴミ分解処理ドラムおよび／または攪拌手段
はその回転動作を定期的にまたは選択的に適宜停止可能
である。このような構成により生ゴミ分解処理ドラム内
の収容物が効率よく攪拌され生ゴミの分解処理速度を高
める。

【００１１】また、前記回転する生ゴミ分解処理ドラム
１０は、全内容積の約半分程度の収容物が投入されるた
め、投入直後の生ゴミで分解が進んでいない状態におけ
る総重量は極めて大きなものとなる。そのため、生ゴミ
分解処理ドラムを回転軸２１のみで支承することは困難
であり、下方外側から支承して転動せしめる際の適切な
支持手段が必要となる。本発明にかかる生ゴミ分解処理
装置の生ゴミ分解処理ドラム１０は、基台１１に配設さ
れた少なくとも４個の駆動用及び從動用のドラム受けロ
ーラー１２、１３によって支承され転動せしめられる
が、これらドラム受けローラーのそれぞれが弾性体１２
Ｓ、１３Ｓを介して基台１１に取り付けられている。こ
のような構成は、総重量の大きな生ゴミ分解処理ドラム
が撓むことから、このような撓みによって生ずる片荷重
を補償してドラム・ローラー間の不等接触を避け、円滑
な回転を確保するために有用である。

【００１２】このような構成の生ゴミ分解処理装置は、
生ゴミ分解処理ドラム１０とその内部の掻き上げ板３０
Ｂを備えた攪拌手段とが互いに逆方向に回転し、また必
要に応じて反転することができ、さらに前記生ゴミ分解
処理ドラムおよび／または攪拌手段はその回転動作を定
期的にまたは選択的に適宜停止可能である。したがっ
て、生ゴミ分解処理ドラム内の収容物は、双方の回転数
の和に相当する相対的速度によって攪拌されることにな
り、隣接物との接触状態を入れ換える、いわゆる物理的
な更新作用に加えて、温度調節された空気導入により高
効率の酸素補給が可能となる。その結果、複数の適宜土
壌菌を組み合わせた菌株が活発に反応するため、生ゴミ
処理効率は大幅に向上し、短時間で大容量の生ゴミ処理
が可能となる。

【００１３】この場合の、攪拌手段は、外部から駆動可
能な一つの回転軸２１に適宜間隔で複数の回転翼３０を
配設することができ、さらに、その先端部の掻き上げ板
３０Ｂの形状を変化させ、またそれぞれの長さの異な
る、いわゆる不等長翼を複数本備えた攪拌翼とすること
ができる。また、不等長攪拌翼の配置は、それぞれが同
時に収容物に接触している間の組み合わせが平衡するよ
うに配設されていると都合がよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照しつつ本発明
の実施の形態について詳述する。図１は、本発明にかか
る生ゴミ分解処理装置の基本構成を示す側面図である。
図において、１は生ゴミ分解処理装置、１０は回転ドラ
ム、１１は基台、１２は駆動ローラー、１３は從動ロー
ラー、１４は空気導入管、１５は排気抽出管、１６は案
内リング、１７はドラム蓋である。

【００１５】なお、空気導入管１４には適宜箇所にヒー
ターを配設して微生物の反応促進に有利な温度に温度調
整された空気を生ゴミ分解処理装置内に送り込むことが
できる。また、排気抽出管１５にも適宜箇所に脱臭装置
を配設することができる。

【００１６】また、２は生ゴミ投入ホッパー、７は破砕
機、３は脱水手段である。４は破砕および脱水機で処理
された生ゴミを生ゴミ分解処理装置１に送り込むコンベ
アであり、この間にも余分な水分が除去される。また、
５は脱水された水分を導く導水管、６は浄水手段として
の汚水浄化装置８まで送水するためのポンプである。浄
水手段８は脱水手段３により脱水された水を浄化して放
流するものである。２１は回転軸、２２は攪拌手段用駆
動電動機、２３は回転ドラムを回転させる駆動用電動機
（図２参照）、２４は歯車機構（図２参照）である。

【００１７】この実施例においては、生ゴミ分解処理装
置１は、パッカー車やバケット付きクレーン等から生ゴ
ミ投入ホッパー２に投入され、破砕機７で所定粒度以下
に破砕され、脱水手段３およびコンベア４により脱水さ
れた生ゴミを受け入れるように構成されている。脱水さ
れた水は浄水手段８により浄化されて放流されるように
なっている。生ゴミ分解処理装置１の全体は、基台１１
に据え付けられている。生ゴミ分解処理装置１は基台１
１上の左右のローラー対１２および１３によって転動可
能に支承されている。

【００１８】脱水手段３は特に限定されないが、固形物
の流入を阻止するフィルターが配設され、破砕機７の処
理工程で発生する水や例えばスクリューコンベア４によ
り絞り取られた水を受ける容器等から構成される各種脱
水機を使用することができる。脱水手段３により生ゴミ
から脱水された水は、導水管５を通って浄水手段として
の汚水浄化装置８に送られ、浄化されて水質汚染のおそ
れのない水質にして放流される。ここで使用する浄水手
段は、特に限定されるものではなく、例えば乳酸飲料の
空き容器を利用した排水浄化装置等の各種浄化装置を利
用することができる。これにより水質汚染等の公害も防
止できる。

【００１９】このような構成において、生ゴミ分解処理
装置１は、分解処理のために生ゴミを収容する回転ドラ
ム１０が回転可能であるように形成されている。回転機
構自体には格別の制限はないが、本実施例では、軸受け
１８によって支承された回転軸１９によって回転可能に
支持され、駆動用電動機２３により歯車機構２４を介し
て回転せしめられる駆動ローラー対１２および従動ロー
ラー対１３によって下方外側から転動せしめられる。こ
れらのローラー１２、１３と回転ドラム１０との係合
は、案内リング１６によって行われる。この場合、案内
リング１６の上に滑動防止部材として歯１６Ｔを設ける
と都合がよい。

【００２０】生ゴミ分解処理装置１の主要部は、回転ド
ラム１０、左右の円板蓋１７Ｌ、１７Ｒからなる生ゴミ
処理容器として構成される。ここで、図右側の円板蓋１
７Ｒはドラム本体に対してフランジ止めされている。図
左側の円板蓋１７Ｌは、回転しないでドラム本体とは回
転シール機構を介して係合する構成を採用している。

【００２１】なお、この生ゴミ処理容器内には、分解反
応を促進するため、矢印１４で略示するように微生物の
反応促進に有利な温度に温度調整された空気が導入さ
れ、また矢印１５で略示するように余剰空気および内部
において発生するガスの抽出が行われる。これら空気導
入および排気抽出のための管路等は、本実施例では回転
しない左側円板蓋１７Ｌを介して実施している。なお、
反応促進に応じて内部発熱も増加するため、対応する温
度調節が必要となる。また、生ゴミ処理容器内には後述
するような攪拌翼が回転軸２１に固着されており、駆動
電動機２２により回転ドラム１０の回転方向とは反対向
きに回転せしめられる。

【００２２】コンベア４によって送り込まれる生ゴミの
投入は、生ゴミ案内シュート４１から回転ドラム１０の
左側円板蓋１７Ｌ面に設けられた投入口（図示していな
い）を介して行われる。コンベア４の種類は特に限定さ
れないが、処理すべき生ゴミの種類も勘案して決定する
ことが好ましく、さらに搬送の間に余剰水分を脱水する
ことができる形式、例えばスクリューコンベアやネット
コンベア等が好ましい。また、多孔質無機材（セラミッ
クボール）や土壌菌その他の微生物等は、当初は生ゴミ
分解処理ドラム側面の投入蓋２０から内部に投入される
が，管理が適切であれば、適時繁殖していることにな
り、頻繁に補充する必要はない。

【００２３】図２は、図１に示した生ゴミ分解処理装置
１を主体とする側断面図である。図において、Ｂは菌
床、３０は攪拌翼、３１は凸条である。図２は生ゴミを
始めドラム側面の開閉蓋２０を開放して投入された複数
の土壌菌を含む多孔質無機材等を内容とする菌床Ｂが形
成されている状態を示す。

【００２４】回転ドラム１０の内部に位置する回転軸２
１には、合計１２組の攪拌翼３０が等間隔で固着されて
いる。この場合の組数は単なる例示にすぎず、適宜選定
可能である。なお、攪拌翼３０は、それぞれ不等長の回
転翼であってそれぞれの先端には掻き上げ板３０Ｂを備
え、例えば、菌床Ｂ内には、常時、長、中、短の組み合
わせが平均的長さとなるよう平衡して存在するように配
慮して固着せしめておくことが望ましい。これは、回転
軸２１を歯車機構２２Ｇを介して駆動する電動機２２に
対する負荷を可能な限り平均化するために重要である。

【００２５】上述の生ゴミを収容する回転ドラム１０
は、図１に対応する記述において明らかなように、駆動
電動機２３の動力を減速する歯車機構２４を介して低速
で回転せしめられる駆動ローラー１２によって毎分０．
５回転〜数回転程度、例えば１回転毎分程度で回転せし
められる。ローラー１３は從動ローラーである。

【００２６】また、容器内壁面に、適宜幅および高さの
軸方向へ伸びる凸条３１を複数本配設しておくことがで
きる。このような凸条３１は、生ゴミを収納する回転ド
ラム１０の回転につれて内容物を上方に持ち上げた後に
適宜高さになってから落下せしめる機能を発揮し、攪拌
翼３０の最長部先端が届かない範囲にも強制的に更新作
用を与えることができる。なお、このような凸条３１は
上述のような直線のみでなく、螺旋状とすることも適宜
選択可能である。

【００２７】図３は図２におけるＡ−Ａ矢視断面図であ
り、生ゴミ処理用の回転ドラム１０本体が時計方向に毎
分０．５回転から数回転程度で回転するのに対し、３本
１組の不等長攪拌翼３０Ｓ、３０Ｍ、３０Ｌを有する攪
拌手段は、反時計方向に同程度の回転数で回転する。こ
のように両者の回転方向を逆方向に設定したことから、
相対的に強力な攪拌能力が得られ、菌床Ｂ全般に対して
十分な酸素補給が確保され、生ゴミの分解処理反応を促
進することができる。

【００２８】なお、この場合のそれぞれの回転方向は、
適時または定期的に反転することも可能である。また、
回転ドラム１０および／または攪拌翼３０は、例えば３
分間回転させ３分間停止させたり、５分間回転させ２分
間停止させる等のようにその回転動作を間欠式とするこ
とができる。即ち、攪拌手段の回転動作を定期的にまた
は選択的に適宜停止可能にすることにより、生ゴミ分解
処理ドラム内の収容物が効率よく攪拌され生ゴミの分解
処理速度を高める。また、攪拌翼の先端には、既述のよ
うに生ゴミの掻き上げに適する適宜形状の掻き上げ板３
０Ｂが付加されている。これにより生ゴミの攪拌がさら
に効率よく行われ、分解処理をさらに促進することが可
能となる。

【００２９】図３の下方は、生ゴミ処理用の回転ドラム
１０の回転機構を示すものである。駆動電動機２３の動
力を歯車機構２４を介して減速し、連係して駆動ローラ
ー１２を回転させ、この回転を回転ドラム１０の表面に
固着された歯付き案内リング１６に伝えて低速転動させ
るものである。

【００３０】駆動ローラー１２および従動ローラー１３
の基部は、図４に詳しく示すように、それぞれ弾性体１
２Ｓ（１３Ｓ）を介して基台１１に固定されることが望
ましい。このような弾性体１２Ｓ（１３Ｓ）を介して各
ローラー対を固着することにより、回転ドラム１０が回
転中に撓んで変形した場合でも、各ローラー１２（１
３）の弾性体１２Ｓ（１３Ｓ）がこの変形を補償し、回
転ドラム１０の周囲に固定されている案内リング１６と
各ローラー１２（１３）との接触がそれぞれ保持され、
回転ドラム１０の安定した転動が保たれる。なお、ここ
では弾性体１２Ｓ（１３Ｓ）として、コイルばねが図示
されているが、弾性体はコイルばねに限られるものでは
なく、板ばねや液圧シリンダ等のような弾性手段であっ
てもよい。

【００３１】図５は、攪拌翼３０の先端に付加され、攪
拌効果を高めるための掻き上げ板の構成例を示すもので
ある。単に幅広く形成された図（Ａ）のようなヘラ状体
（３０Ｂ１）でもよいが、図（Ｂ）のような櫛形板（３
０Ｂ２）、図（Ｃ）のような波形板（３０Ｂ３）、図
（Ｄ）のような連続半円形板（３０Ｂ４）、さらには図
示していないが碗形等とすることができる。この場合の
形状は単なる例示であってこれらに限定されるものでは
なく、処理する生ゴミの種類や目的等を考慮して適宜選
定されるべきである。いずれの形状であっても、単なる
棒状または板状の回転翼に比して攪拌効果を高め、した
がって生ゴミの分解処理を促進する効果を向上せしめる
ことができる。

【００３２】このように構成された生ゴミ分解処理装置
に対して、粉砕および脱水された生ゴミが投入される
と、回転ドラム回転用の電動機２３を起動し、さらに温
度制御された空気導入および排気の抽出を行う。これと
相前後して、電動機２２を駆動して、掻き上げ板３０Ｂ
の付加された攪拌翼３０Ｓ、３０Ｍ、３０Ｌ等からなる
攪拌手段を作動せしめ、生ゴミ分解処理装置１を運転状
態にする。このような各電動機２２、２３の駆動によ
り、菌床Ｂと粉砕および脱水され投入された生ゴミとが
確実に攪拌され、分解処理反応が進行する。反応の進行
に伴って生ゴミ部分は次第に減少し、好条件下では固形
物は全て分解され、気体及び液体に変質する。

【００３３】生ゴミから発生する汚水は浄水手段８によ
り浄化されて、水質汚染されることのない清浄水として
河川等に放流される。また、発生ガスは、必要であれば
適当なフィルタや補修装置を経由せしめて、大気中に放
出される。液体成分はかなりの部分が菌床Ｂの分解処理
作用によって消費されるが、必要であれば、外部に取り
出すこともできる。また、発生ガス排気に含まれる臭気
は、図示していない臭気処理手段により処理されて大気
中に放出される。

【００３４】この場合の分解処理対象としては、食物屑
としての野菜、果物、肉、魚類、それらの骨、卵の殻、
牛糞、鶏糞、あおこ、ビール・焼酎の搾りかす、おか
ら、脱水汚泥、破砕処理物、紙類、発泡スチロール、割
り箸等々の殆どの有機物が挙げられ、これらを好適に分
解処理することができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明にかかる生ゴミ分解処理装置によ
れば、動物質、植物質をはじめ一部プラスチック等も含
めて多くの有機質廃棄物の大量を短時間に低コストで分
解処理することができる。微生物による分解処理作用を
利用するものであるため、焼却に伴う排気ガスの問題や
洗浄や埋設に伴う水質・土壌汚染等の問題も発生しな
い。残渣も殆ど発生しないため、最終処分の問題も生じ
ない。

【００３６】また、処理規模は、装置の大小により適宜
選定可能であり、例えばゴミ収集用車両数台分を処理す
る規模の装置であれば、同様の装置を適宜台数併設し、
これによって業務用の生ゴミ処理を実行することができ
る。また、食品加工工場、醸造所、豆腐工場、食肉加工
場、酪農場、養豚・養鶏場等々の中規模の生ゴミ処理に
も容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる生ゴミ分解処理装置および一部
周辺装置の実施例を示す外観構成図である。

【図２】本発明にかかる生ゴミ分解処理装置本体の主要
部の内部構造を示す側断面図である。

【図３】本発明にかかる生ゴミ分解処理装置本体の主要
構造例を示す図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図４】本発明にかかる生ゴミ分解処理装置の回転ドラ
ムを回転させるローラーの基台への取り付け状態の構成
例を示す図である。

【図５】本発明にかかる生ゴミ分解処理装置の攪拌翼先
端の掻き上げ板の構成例を示す説明図である。

【符号の説明】

１生ゴミ分解処理装置２生ゴミ投入ホッパー３脱水手段（脱水機）４コンベア５導水管６排水ポンプ７破砕機８浄水手段（汚水浄化装置）１０回転ドラム１１基台１２駆動ローラー１２Ｓ弾性体１３從動ローラー１３Ｓ弾性体１４空気導入管１５排気抽出管１６案内リング１６Ｔ歯１７、１７Ｌ、１７Ｒドラム蓋（円板状蓋）１８軸受１９回転軸２０投入蓋（開閉蓋）２１回転軸２２攪拌手段用電動機２２Ｇ歯車機構２３回転ドラム回転用電動機２４歯車機構３０、３０Ｓ、３０Ｍ、３０Ｌ攪拌翼３０Ｂ掻き上げ板３１凸条４１生ゴミ投入シュートＢ菌床

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D004 AA01 AA02 AA03 AA04 AC04 CA04 CA13 CA19 CA50 CB09 CB21 CB28 CB36 CB42 CB45 CB50 CC07 CC08 DA02 DA13 DA20 4H061 AA03 CC32 CC36 CC38 CC42 CC52 CC55 EE01 EE66 GG14 GG16 GG43 GG54 GG67 GG68

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質無機物に複数の土壌菌からなる菌
株を配合した菌床および生ゴミ類を収容するための回転
可能な生ゴミ分解処理ドラムと、該生ゴミ分解処理ドラ
ム内にあって内部収容物を攪拌するために前記生ゴミ分
解処理ドラムの回転方向と異なる向きに回転する攪拌手
段と、を具備する生ゴミ分解処理装置において、前記生
ゴミ分解処理ドラムに供給される生ゴミから予め脱水す
る脱水手段を設け、前記攪拌手段の攪拌翼の先端部に掻
き上げ板を付加した、ことを特徴とする生ゴミ分解処理
装置。
【請求項２】前記生ゴミ分解処理ドラムを支承および
転動せしめるための各ローラー対が、それぞれ弾性手段
を介して基台に取り付けられることを特徴とする請求項
１に記載の生ゴミ分解処理装置。
【請求項３】前記生ゴミ分解処理ドラムおよび／また
は攪拌手段の回転動作が定期的にまたは選択的に適宜停
止可能であることを特徴とする請求項１または２のいず
れかに記載の生ゴミ分解処理装置。
【請求項４】請求項１乃至３に記載の装置に加えて、
前記脱水手段による処理水を浄化して排水する浄水手段
を具備することを特徴とする生ゴミ分解処理装置。