JP2001025742A - 生ゴミ処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理槽に収容された内容物の処理程度を求
め、それに応じて、撹拌運転の様式を制御して、効率よ
く処理する生ゴミの処理方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 生ゴミを生分解して処理する処理部と、
生分解処理された処理物を回収する回収部と、処理部或
いは回収部からの臭気を脱臭して排気する脱臭排気部と
を備えた生ゴミの処理装置において、処理部の処理槽に
設けられた水分センサーで、処理槽に収容された内容物
の電気抵抗を測定し、得られた電気抵抗値から、内容物
の処理程度を求め、その処理程度に応じて、処理槽に連
架された撹拌爪の運転様式を最適制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、家庭等の調理場や
食品工場などの食品加工現場、更には、野菜等の田畑な
ど食品生産現場から排出される生物系のゴミ一般を、分
解処理する生ゴミ処理方法及び装置に関する。特に、処
理槽に収容された内容物の処理程度を求め、それに応じ
て、撹拌運転の様式を制御して、効率よく処理する構成
に関する。

【０００２】

【従来の技術】生ゴミを生分解処理する生ゴミ処理装置
は、諸々の装置が既に市場で流通している。例えば、生
ゴミを発酵処理する処理部と、発酵処理された処理物を
回収する回収部と、処理部からの臭気を脱臭して排気す
る脱臭排気部と、を備えた生ゴミ発酵処理装置は、公知
である。この種の生ゴミ処理装置では、生ゴミは、ま
ず、発酵菌等の発酵促進材料と共に、処理部の発酵処理
槽に投入される。投入された生ゴミは、発酵処理槽に装
備された回転撹拌爪によって撹拌され、発酵熟成を促進
される。発酵処理された処理物は、回収部の処理物回収
器へ収容される。そして、最終処理物は、肥料などとし
て再利用される。

【０００３】処理槽に収容された内容物の処理程度がわ
かると、それに応じて、撹拌運転の様式を制御して効率
よく処理することができる。しかし、従来の装置には、
処理槽内容物の処理程度を検出する手段は備わっていな
かった。そのため、処理程度に合わない処理が行われ
て、例えば、未処理のものが早く排出されてしまった
り、処理の進みすぎたものがいつまでも処理槽に滞留す
ることがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みて創出されたものであり、その目的は、処理槽に
収容された内容物の処理程度を求め、それに応じて、撹
拌運転の様式を制御して、効率よく処理する生ゴミの処
理方法、及び、その方法を実施する装置を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の生ゴミ処理装置は、生ゴミを生分解して処
理する処理部と、生分解処理された処理物を回収する回
収部と、処理部或いは回収部からの臭気を脱臭して排気
する脱臭排気部とを備えた生ゴミの処理装置において、
処理部の処理槽に設けられた水分センサーで、処理槽に
収容された内容物の電気抵抗を測定し、得られた電気抵
抗値から、内容物の処理程度を求め、その処理程度に応
じて、処理槽に連架された撹拌爪の運転様式を最適制御
する制御装置を備える。これにより、処理槽内容物の処
理程度に応じて、効率よく処理を行なうことに寄与させ
る。

【０００６】ここで、水分センサーの設置位置を、撹拌
爪の回転支軸に略垂直な処理槽側壁において、処理槽の
底部から約３〜１０ｃｍ上方の位置にして、内容物が固
着しにくくて精確な処理程度を求められるようにしても
よい。

【０００７】生ゴミまたは生ゴミの分解を促進する副資
材を、新たに処理部へ投入した場合には、それから約１
０日経過してから得た電気抵抗値を用いると、内容物が
安定しているので、精確な処理程度を求めることができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面の
例に基づいて説明する。本発明は、生ゴミを生分解して
処理する処理部と、生分解処理された処理物を回収する
回収部と、処理部或いは回収部からの臭気を脱臭して排
気する脱臭排気部と、を備えた任意の生ゴミ処理装置を
対象とすることができる。しかし、以下では、好適実施
例として、典型的な生ゴミ発酵処理装置を例示して説述
する。なお、本発明の構成は、その主旨から逸脱しない
限り適宜設計変更可能なものである。

【０００９】ここでは、生ゴミは、処理部で発酵菌によ
って分解処理される。発酵による処理方法は、連続運転
と経費節減の点で利用価値が高い。しかし、生ゴミの処
理方法は、発酵菌によって糖質を分解する狭義の発酵に
限らず、他の微生物が関与する諸々の生分解や、微生物
より薬品類の関与が深い分解処理であってもよい。

【００１０】例えば、澱粉やセルロース、キチンなどの
天然高分子、ポリカプロラクトンなどの合成高分子を分
解する微生物を、発酵菌に混入させてもよい。すると、
これら高分子を原料とした生分解性プラスティックで形
成された包装材や容器も、分解処理される。そのため、
生ゴミを、包装材や容器から分ける必要なく、一緒に処
理部へ投入して分解処理することが可能になる。

【００１１】図１ないし３は、それぞれ、本発明による
生ゴミ発酵処理装置の一部切欠正面図、側面断面図、一
部切欠背面図である。 １．要部構成 生ゴミ発酵処理装置は、その主な構成要素として、少な
くとも、処理部（Ｓ）、回収部（Ｋ）、脱臭排気部
（Ｄ）を備える。処理部（Ｓ）は、生ゴミを発酵熟成さ
せて分解処理する部分であり、回収部（Ｋ）は、処理部
（Ｓ）で処理された処理物を回収する部分であり、脱臭
排気部（Ｄ）は、処理部（Ｓ）或いは回収部（Ｋ）から
の臭気を脱臭して排気する部分である。なお、処理物
は、回収部（Ｋ）から装置外へ取り出され、肥料等とし
て再利用される。

【００１２】２．生ゴミ投入部 この生ゴミ発酵処理装置は、立脚姿勢では縦長の略直方
体であり、その上面に、平板状の蓋（１０）が、開閉自
在に設置されている。生ゴミは、この蓋（１０）を開け
て投入され自由落下し、その直下の処理部（Ｓ）に収容
される。蓋（１０）の内部（１１）は中空であり、発泡
樹脂等の断熱材が充填されている。

【００１３】３．処理部（Ｓ） 処理部（Ｓ）において、生ゴミは、処理槽（２０）内
で、撹拌爪（３０）によって撹拌されることで、発酵熟
成が促進され処理される。処理の際に生じる臭気は、脱
臭排気部（Ｄ）へ送られて脱臭された後に排気される。
処理物は、処理槽（２０）の下に位置する回収部（Ｋ）
へ送られて装置外へ排出される。

【００１４】３−１．処理槽（２０） 処理槽（２０）は、生ゴミの投入口（２０ａ）が、上方
の蓋（１０）に面して開口し、生ゴミの溜まる底部（２
０ｂ）が、Ｕ字状に形成されている。この底部（２０
ｂ）のＵ字形状は、図２に明示されるように、撹拌爪
（３０）の回転軌跡に呼応させるためである。処理槽底
部（２０ｂ）の裏面には、図示しないパネルヒーターが
略全面にわたって張設され、処理槽（１０）の室温が加
熱制御されている。室温は、およそ４５〜５０℃が発酵
熟成に好適である。処理槽（１０）は、２重の槽になっ
ていて、内外の槽壁の間に中空部分（２１）が設けら
れ、断熱が図られている。

【００１５】３−２．撹拌爪（３０） 処理槽（２０）には、細長い薄板状の撹拌爪（３０）が
複数連架されている。撹拌爪（３０）は、その中央に設
けられた孔に、撹拌爪支軸（３１）を貫通されて支持さ
れる。撹拌爪（３０）の長さは、処理槽底部（２０ｂ）
のＵ字形状における円弧の径より若干短い。撹拌爪支軸
（３１）は、処理槽底部（２０ｂ）の円弧の中心位置で
水平に懸架され、回転駆動される。この配置により、処
理槽（２０）に投入された生ゴミは、処理槽底部（２０
ｂ）と撹拌爪（３０）先端との間で着実に破砕される。
撹拌爪（３０）を回転させて生ゴミを撹拌するのは、生
ゴミに十分な空気を均等に供給しながら破砕すると共
に、熱伝導を促進するためである。これによって、生ゴ
ミの発酵熟成と乾燥が、均一に高速で行なわれる。な
お、撹拌爪支軸（３１）は、モーター（３５）の動力を
伝動チェーン（３３）を介して受けて回転駆動される。

【００１６】３−３．生ゴミ発酵熟成方法 生ゴミは、上記のように、処理槽（２０）に投入され、
ヒーターによる加熱と撹拌爪（３０）による撹拌を受け
て、発酵熟成されて処理される。生ゴミを発酵させるた
めには、発酵菌が必要である。そこで、初めて生ゴミを
投入する場合や、発酵菌を補給したい場合には、発酵菌
の付着した副資材を処理槽（２０）に投入する。その副
資材としては、好気性の発酵菌を種菌として付着させた
おが屑やゼオライトなどが好適である。生ゴミは、例え
ば１ヶ月等の所定期間、処理槽（２０）に滞留され、発
酵熟成処理された後、回収部（Ｋ）へ送られる。この
際、処理槽（２０）に、生ゴミの半処理物を一部残留さ
せておくと、それに発酵菌が含有されているので、生ゴ
ミを追加して連続投入することができ、処理効率が向上
する。

【００１７】生ゴミを効率よく着実に発酵熟成させるた
めには、処理槽（２０）の環境を調整したり、撹拌爪
（３０）による撹拌を制御することが好ましい。

【００１８】３−３−１．処理槽（２０）の環境調整 処理槽（２０）の室内を、生ゴミが発酵熟成し易い環境
になるように調整するパラメーターとしては、温度、ｐ
Ｈなどが挙げられる。温度は、処理槽底部（２０ｂ）の
裏面に張設されたヒーターによって司り、ｐＨは、石灰
や米糠等のｐＨ調整剤を添加することによって司る。発
酵菌の活性を向上させるためには、酸素発生剤を添加す
る。

【００１９】３−３−２．撹拌爪（３０）の撹拌制御 撹拌爪（３０）による撹拌運転を制御する際のパラメー
ターとしては、生ゴミの内容や量、含水率などが挙げら
れる。生ゴミの内容が、蛋白質分の高い肉類など発酵し
易い物か、繊維質の野菜など発酵し難い物かによって、
撹拌爪（３０）の回転速度や回転数を変えたり、場合に
よっては形状の異なる撹拌爪に交換したりする。生ゴミ
の処理程度に応じて、運転様式は変えられる。その運転
様式としては、生ゴミが液状化しない程度に粉砕する破
砕運転や、加熱しながら断続的に短い時間だけ撹拌する
発酵運転、放置時間の長い熟成運転などが挙げられる。

【００２０】４．回収部（Ｋ） 発酵熟成処理された処理物は、処理槽底部（２０ｂ）に
連結された排出管（４２）を経て、その下に位置する回
収部（Ｋ）へ送られる。回収部（Ｋ）には、箱形の処理
物回収器（４０）が備わり、排出管（４２）から落下す
る処理物を収容する。処理物回収器（４０）は、生ゴミ
発酵処理装置の表面に開口した処理物排出口（４１）
に、引き出し自在に挿入設置されている。これによっ
て、回収器（４０）に充満した処理物は、装置外へ排出
され肥料等として再利用される。

【００２１】５．脱臭排気部（Ｄ） 発酵熟成処理の際に生じる臭気は、脱臭排気部（Ｄ）へ
送られて脱臭された後に排気される。脱臭排気部（Ｄ）
は、臭気を脱臭して排気する脱臭ケース（６０）と、こ
の脱臭ケース（６０）へ生ゴミ処理槽（２０）を連通す
る臭気案内ダクト（５０）とから成る。回収部（Ｋ）の
処理物回収器（４０）と脱臭ケース（６０）とを連通す
る臭気案内ダクトを付設して、回収部（Ｋ）からの臭気
も脱臭するように構成してもよい。

【００２２】５−１．臭気案内ダクト（５０） 生ゴミ処理槽（２０）の上部には、幅広の排気口（５
１）が、図示しない網体及びフィルターを装備されて開
口している。この排気口（５１）に、臭気案内ダクト
（５０）の上流端（５０ａ）が連結される。臭気案内ダ
クト（５０）の上流部分には、上流排気ファン（５２）
が設けられ、生ゴミ処理槽（２０）から臭気案内ダクト
（５０）への送気に寄与している。臭気案内ダクト（５
０）は、図３に明示されるように、その上流端（５０
ａ）から下方へ進むに連れ、断面積が減少していく。そ
して、下流端（５０ｂ）が、脱臭ケース（６０）天井壁
のダクト連結口（７１）に連結される。

【００２３】５−２．脱臭ケース（６０） 脱臭ケース（６０）は、横長の略箱形であり、臭気案内
ダクト下流端（５０ｂ）が連結された端部であるダクト
連結口（７１）の他端に、排気口（８１）が開口してい
る。臭気案内ダクト（５０）から流入した臭気は、脱臭
ケース（６０）内を、ダクト連結口（７１）から排気口
（８１）へ向かって流れる。その中流部に相当する脱臭
ケース（６０）の中央部には、熱触媒（７６）が配設さ
れている。脱臭ケース（６０）は、この熱触媒（７６）
を仕切として、上流側の脱臭空間（７０）と下流側の排
気空間（８０）とに分けられる。なお、脱臭ケース（６
０）を開いて清掃等に寄与する平板状のカバー（６１）
が、生ゴミ発酵処理装置の表面に着脱可能に取り付けら
れている。

【００２４】５−２−１．脱臭空間（７０） 脱臭空間（７０）には、臭気案内ダクト（５０）から臭
気と共に流入した塵芥を貯留する塵芥貯留部（７２）
と、臭気を脱臭する脱臭器（７５）及び熱触媒（７６）
を備える。

【００２５】５−２−１−１．塵芥貯留部（７２） ダクト連結口（７１）より下流の脱臭ケース（６０）
は、臭気の流路における断面積が、臭気案内ダクト（３
２）よりも大きい。そのため、臭気案内ダクト（５０）
から流入した塵芥は、臭気流が拡散減速するのに伴っ
て、脱臭空間（７０）内を自由落下し、脱臭ケース（６
０）底部の塵芥貯留部（７２）に堆積する。塵芥は、熱
触媒（７６）によって、排気空間（８０）への流出が阻
止されるため、その上流側の塵芥貯留部（７２）に確実
に滞留し、装置外へ放出されるのが防止される。

【００２６】５−２−１−２．脱臭器（７５） 脱臭空間（７０）の上流側側壁の上部には、臭気を脱臭
する脱臭器（７５）として、オゾン発生器が取り付けら
れている。オゾン発生器（７５）の近傍の脱臭ケース
（６０）底部には、外気流入路形成板（７３）が、脱臭
ケース（６０）天井壁の近傍まで立設している。そし
て、オゾン発生器（７５）の下部近傍の脱臭ケース（６
０）側壁には、外気取入口（７４）が開口している。そ
のため、外気取入口（７４）から流入する外気は、脱臭
ケース（６０）側壁と外気流入路形成板（７３）との間
の空間を上昇し、オゾン発生器（７５）の直近を通過し
てオゾンを混合された後、下流のダクト連結口（７１）
下部へ送られる。ここで、ダクト連結口（７１）から流
入する臭気が、オゾンによって脱臭される。

【００２７】５−２−１−３．熱触媒（７６） 脱臭空間（７０）でオゾン脱臭された残存臭気流は、熱
触媒（７６）を通過して、排気空間（８０）へ送られ
る。熱触媒（７６）としては、酸化鉄と酸化マンガンの
粉体を表面積の大きいハニカム状に焼成したものが利用
できる。残存臭気は、このハニカムに接触して酸化され
て脱臭される。熱触媒（７６）は、高率に機能する２０
０℃程度に加熱される。なお、オゾンは、臭気を酸化す
る際に酸素に還元されるので、排気空間（８０）へ流出
して装置外へ排出されることは防止される。

【００２８】熱触媒（７６）を加熱する手段としては、
図３に示すように、発熱体（７７）としてヒーターが付
設されている。発熱体（７７）は、熱触媒（７６）の上
流側のやや下部に配設される。このような発熱体（７
７）を用いると、簡略安価な構成ながら有効に熱触媒
（７６）を加熱することができる。発熱体（７７）は、
図３に示した形態の他に、Ｕ字状のヒーター管を排気経
路に沿って横臥させたものも有効である。発熱体（７
７）及び熱触媒（７６）の温度制御に寄与する温度セン
サー（７７ｓ）（７６ｓ）は、発熱体（７７）及び熱触
媒（７６）のそれぞれ下流近傍に設置される。

【００２９】熱触媒（７６）は、自己発熱型の触媒であ
ってもよい。例えば、触媒入りセラミックに電熱性金属
粉を添加して焼結したものに、電極を設け通電可能に構
成すると、温度制御の精密化と省スペースに寄与する。

【００３０】５−２−２．排気空間（８０） 熱触媒（７６）で残存臭気を脱臭された排気は、排気空
間（８０）へ送られる。排気空間（８０）の下流端に
は、排気口（８１）が開口し、排気手段としての下流排
気ファン（８２）が設置されている。この下流排気ファ
ン（８２）の排気作用によって、処理部（Ｓ）から脱臭
排気部（Ｄ）を経て装置外までの流気経路が形成され
る。

【００３１】なお、脱臭排気作用は、オゾン発生器（７
５）のオゾン発生量や、上下流排気ファン（５２）（８
２）の回転速度などによって調整される。

【００３２】６．本発明 以上のような生ゴミ発酵処理装置において、本発明は、
次のようにして、処理槽（２０）に収容された内容物の
処理程度を求め、それに応じて、撹拌運転の様式を最適
制御して、効率よく処理するように改善した。

【００３３】処理槽（２０）に水分センサー（２２）を
設けて、処理槽（２０）に収容された内容物の電気抵抗
を測定する。電気抵抗値からは、含水率が得られる。水
分センサー（２２）の設置位置は、撹拌爪（３０）の回
転支軸（３１）に略垂直な処理槽側壁（２０ｃ）（２０
ｃ）において、処理槽の底部（２０ｂ）から約３〜１０
ｃｍ上方の位置が好適である。水分センサー（２２）の
プローブは、２枚ある処理槽側壁（２０ｃ）にそれぞれ
２個づつ設置される。

【００３４】水分センサー（２２）に処理槽内容物が固
着してしまうと、それ影響されて内容物の精確な電気抵
抗を求めることができない。そこで、処理槽内容物の固
着しにくい位置が、水分センサー（２２）の設置位置に
選ばれる。処理槽の底部（２０ｂ）にはテーパーが設け
られることがあるので、処理槽（２０）の下方ほど、回
転撹拌爪（３０）と処理槽（２０）壁面との距離が小さ
くなり、撹拌爪（３０）が届いて固着しにくい。処理槽
（２０）の下方位置は、処理槽内容物の収容量が少ない
場合にも対応して好ましい。しかし、処理槽底部（２０
ｂ）の角付近には、処理槽内容物が滞留しやすいので、
処理槽底部（２０ｂ）よりは若干上方の位置が好適であ
る。

【００３５】生ゴミは、発酵熟成と乾燥に伴い、徐々に
含水率を減少させる。この特性を利用して、処理槽内容
物の含水率の値またはその値の変化履歴から、内容物の
処理程度を求める。そして、求められた処理程度に最適
な処理方法となるように、撹拌爪（３０）の運転様式を
最適制御する。運転様式としては、前述のような破砕運
転、発酵運転、熟成運転などが挙げられる。

【００３６】ただし、生ゴミまたは生ゴミの分解を促進
する副資材を、新たに処理槽（２０）へ投入して間のな
い時点は、処理槽内容物が十分均一に撹拌されてもいな
いで、精確な含水率を得られない。そこで、新たに処理
槽（２０）へ投入した場合は、それから約１０日経過し
て内容物が安定してから得た電気抵抗値を用いるように
する。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上の構成を備えることによ
って、下記の効果を奏する。請求項１に記載の生ゴミ処
理装置または請求項４に記載の生ゴミ処理方法による
と、処理槽に収容された内容物の電気抵抗値から、内容
物の処理程度を求め、撹拌爪の運転様式を最適制御する
ので、処理槽内容物の処理程度に応じて、効率よく処理
を行なうことができる。

【００３８】請求項２に記載の生ゴミ処理装置による
と、水分センサーが、撹拌爪の回転支軸に略垂直な処理
槽側壁において、処理槽の底部から若干上方の適位置に
設置されるので、内容物が固着しにくく、精確な処理程
度を求めることができる。

【００３９】請求項３に記載の生ゴミ処理装置による
と、生ゴミまたは生ゴミの分解を促進する副資材を、新
たに処理部へ投入してから十分時間が経過してから得た
電気抵抗値を用いるので、内容物が安定していて、精確
な処理程度を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一部切欠正面図

【図２】同、側面断面図

【図３】同、一部切欠背面図

【符号の説明】

Ｓ 処理部 Ｋ 回収部 Ｄ 脱臭排気部 １０ 蓋 １１ 中空部分 １２ 開閉支軸 １３ 取手 ２０ 処理槽 ２０ａ 投入口 ２０ｂ 底部 ２０ｃ 側壁 ２１ 中空部分 ２２ 水分センサー ３０ 撹拌爪 ３１ 撹拌爪支軸 ３２、３４ スプロケット ３３ 伝動チェーン ３５ モーター ４０ 処理物回収器 ４１ 処理物排出口 ４２ 排出管 ５０ 臭気案内ダクト ５０ａ 臭気案内ダクトの上流端 ５０ｂ 臭気案内ダクトの下流端 ５１ 排気口 ５２ 上流排気ファン ６０ 脱臭ケース ６１ 脱臭ケースカバー ７０ 脱臭空間 ７１ ダクト連結口 ７２ 塵芥貯留部 ７３ 外気流入路形成板 ７４ 外気取入口 ７５ 脱臭器 ７６ 熱触媒 ７６ｓ 熱触媒の温度センサー ７７ 発熱体 ７７ｓ 発熱体の温度センサー ８０ 排気空間 ８１ 排気口 ８２ 下流排気ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D002 AB02 AC10 BA05 CA11 CA20 DA51 EA02 GA01 GA02 GA03 GB02 GB20 4D004 AA03 BA04 CA15 CA19 CA22 CA42 CA48 CB04 CB28 CB32 CC08 DA01 DA02 DA06 DA09 DA13 DA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生ゴミを生分解して処理する処理部と、 生分解処理された処理物を回収する回収部と、 処理部或いは回収部からの臭気を脱臭して排気する脱臭
   排気部とを備えた生ゴミの処理装置であって、 処理部の処理槽に設けられた水分センサーで、処理槽に
   収容された内容物の電気抵抗を測定し、 得られた電気抵抗値から、内容物の処理程度を求め、 その処理程度に応じて、 処理槽に連架された撹拌爪の運転様式を最適制御する制
   御装置を備えることを特徴とする生ゴミ処理装置。
2. 【請求項２】水分センサーの設置位置が、 撹拌爪の回転支軸に略垂直な処理槽側壁において、処理
   槽の底部から約３〜１０ｃｍ上方の位置である請求項１
   に記載の生ゴミ処理装置。
3. 【請求項３】処理槽内容物の電気抵抗値が、 生ゴミまたは生ゴミの分解を促進する副資材を、処理槽
   へ投入してから約１０日経過してから得た値である請求
   項１または２に記載の生ゴミ処理装置。
4. 【請求項４】生ゴミを生分解して処理する処理部と、 生分解処理された処理物を回収する回収部と、 処理部或いは回収部からの臭気を脱臭して排気する脱臭
   排気部とを備えた生ゴミの処理装置において、 処理部の処理槽に収容された内容物の電気抵抗を測定
   し、 得られた電気抵抗値から、内容物の処理程度を求め、 その処理程度に応じて、 処理槽に連架された撹拌爪の運転様式を最適制御するこ
   とを特徴とする生ゴミ処理方法。