JP2001041433A - 飲食物のゴミ処理機の脱臭及び有害ガス分解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排気ガス中の有害成分及び悪臭を除去すると共
に脱臭効率を向上させる。 【解決手段】飲食物のゴミを、微生物が生殖される菌床
（Ｃ）と一緒に高温で発酵・消滅されるように撹拌羽根
（２１）が処理槽（２０）に設置され、この処理槽（２
０）の上部一側に本体（１０）の外部へ連通させる排気
口（２３）を形成して、飲食物のゴミの発酵・消滅過程
で発生される排気ガス中の有害成分及び悪臭を多数の段
階を経て除去する脱臭装置（３０）が設置されたものに
おいて、脱臭装置（３０）は、排気ガス中の有毒ガスを
高温の直熱で燃焼させて分解する熱反応機（４０）と、
上記の熱反応過程を通過した湿ガスを除去する水分反応
機（５０）と、上記の２段階の反応過程を経た排気ガス
中の悪臭成分を除去するように２段の触媒材を備えた低
温反応機（６０）を含む構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲食物のゴミ処理
機の脱臭及び有害ガス分解装置、さらに詳しくは多量の
毒性と水分が含まれた飲食物のゴミを、微生物が培養さ
れる鋸屑と一緒に最適温度の処理槽内において撹拌させ
ながら発酵・消滅させる時、湿蒸気を含む排気ガスを多
数の段階の反応装置を経るようにすることによって、排
気ガス中の有毒成分及び悪臭を除去すると共に脱臭効率
を向上させることができるようにした脱臭及び有害ガス
分解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、食生活によって派生される飲食物のゴミは、減量化
の状態で埋め立てするか、又は飼料及び肥料等に再活用
する方法が普遍化されているが、埋め立ての場合には２
次的な環境汚染を誘発するようになったし、再活用の場
合にはその処理過程に多くの経済的負担を加重させる一
方、廃棄飲食物を主原料とする飼料は、その衛生的な側
面ではその有害性検証されていないので、動物の飼育時
には集団死の危険負担が常に存在する問題点があった。

【０００３】近年に微生物を利用して飲食物のゴミを堆
肥化した後、肥料として土へ還元する、いわゆるリサイ
クルの方法も登場したが、この場合、都市地域では堆肥
を迅速に処理することができなくなって、また他の形態
のゴミを量産する結果を招来するようになったし、堆肥
化による微生物が好気性菌に局限されることによって、
ゴミの分解時間が遅延されたことは勿論、難分解性の物
質が残留される等、完全な分解が不可能であるという問
題点があった。

【０００４】特に、飲食物のゴミを微生物が培養される
菌床と一緒に高温で撹拌させて消滅処理するようになっ
ている従来の処理は、処理過程で発生される高い湿度を
持った排気ガスを直燃法または既存の触媒法等によって
脱臭することによって、その脱臭工程において排気ガス
中の悪臭成分及び有毒成分が完全に除去されないまま大
気中へ放出され、大気汚染を加重させることは勿論、脱
臭効率が低調であるという問題点があった。

【０００５】なお、上記の従来の設備は、撹拌処理槽か
ら発生された排気ガスを強制循環させるための循環装置
が上記の撹拌処理槽の内部に設置されることによって、
排気ガス中に含まれた高い湿蒸気が循環装置の回転ファ
ンの駆動部を脆弱にしながら頻繁な補修保持を誘発した
し、また排気ガスを熱分解させる燃焼脱臭装置が高温を
保持するためには電気ヒータの動作に多くの電力が消耗
される欠点もあった。

【０００６】本発明は、上記のような従来の排気ガス脱
臭装置の問題点を勘案して案出したもので、その目的
は、飲食物のゴミを撹拌処理槽において発酵・消滅させ
る時に、発生される排気湿ガスを、多数の段階の反応槽
を通過させて脱臭効率を向上させることができる飲食物
のゴミ処理機の脱臭及び有害ガス分解装置を提供するも
のである。

【０００７】なお、本発明の他の目的は、脱臭装置の稼
働に伴う運転費用を節減するとともに、機器の使用寿命
を延長することができる飲食物のゴミ処理機の脱臭及び
有害ガス分解装置を提供するのにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、飲食物のゴミを微生物が生殖される菌床
で撹拌させながら発酵・消滅させる時に発生される排気
湿ガスの有害成分及び悪臭を除去するために、排気ガス
中の有毒ガスを高温の直熱で燃焼させて分解する熱反応
機と、上記の熱反応過程を通過した湿ガスを除去する水
分反応機と、上記の１、２段階の反応過程を経た排気ガ
ス中の悪臭成分を除去した後、再び低温触媒の２段過程
を備えた低温反応機からなった脱臭装置の多数の段階を
経ることによって脱臭効率を向上させることを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の飲食物のゴミ処理
機の脱臭及び有害ガス分解装置の実施の形態を図面を参
照しつつ説明する。図１は、本発明の分解装置が適用さ
れる飲食物のゴミ処理機の全体構成を示す斜視図、図２
は本発明における分解装置の１実施形態を示す正面から
見た断面図、図３は図２の側面から見た断面図、図４は
図２及び図３の分解装置の拡大断面図、図５は本発明に
おける分解装置の作動状態を示す断面図である。

【００１０】本体１０の内部にドア１１を通じて投入さ
れた飲食物のゴミと、少なくとも一種類以上の微生物が
生殖される鋸屑からなった菌床Ｃが収容されて、高温で
発酵・消滅されるようにする処理槽２０が設置され、こ
の処理槽２０の内部には各種投入物が撹拌されるように
モータ２２によって駆動される撹拌羽根２１が設置され
ている。

【００１１】上記の処理槽２０の内周面には、その内部
の投入物に高熱を伝導させる多数の電気ヒータ（図示せ
ず）が設置され、モータ２２によって処理槽２０内で駆
動される撹拌羽根２１は約５分ほど駆動された後、約３
０分間停止させることが、好気性菌は勿論、嫌気性菌の
分解力を高めるのに好ましいものである。

【００１２】上記の処理槽２０の上部の一側に本体１０
の外部に連通される排気口２３が形成され、この排気口
２３の排出口には飲食物のゴミの発酵・消滅過程で発生
された排気ガスの有害成分及び悪臭を多数の段階を経て
除去する脱臭装置３０が設置されている。

【００１３】脱臭装置３０は、排気ガス中の有毒ガスを
高温の直熱で燃焼させて分解する熱反応機４０と、熱反
応の過程を通過した湿ガスを除去する水分反応機５０
と、上記の２段階の反応過程を経た排気ガス中の悪臭成
分を除去した後、熱が冷えたガスを再び２段の触媒材を
備えた低温反応機６０からなっている。

【００１４】上記の熱反応機４０は、沸石（ゼオライ
ト）、黄土、白土及びセラミック等が適正比率で混合さ
れていて反射熱による高熱効果があり、高熱に耐えるこ
とができるようにルツボの形態に製作されているが、そ
のルツボの内部には電気ヒータ４１が埋蔵設置され、熱
反応機４０の内部空間には燃焼効率を向上させるように
する加熱部材４２が介入されている。

【００１５】水分反応機５０は、黄土等の４つ以上のセ
ラミック材からなる多数のボール５１を積層になるよう
に内装した構造になって、上記の熱反応機４０により１
段階の脱臭過程を経た高温の排気ガスが通過されると
き、アンモニア、メタンガス及び悪臭等の有毒ガスが含
有された湿ガスを捕集吸収させる一方、高熱（約６００
℃）で吸収された湿ガスのＨ₂Ｏ成分中の酸素は燃焼を
促進させ、水素は燃焼される相互作用によって熱反射効
果の高熱（約８５０℃）で有害ガス及び悪臭を燃焼させ
ながら通過される排気ガスを乾燥ガスに転換されるよう
にする。

【００１６】低温反応機６０には、２種類の触媒材６１
が設置されて、上記の１、２段階の脱臭過程を経た乾燥
気体が各温度別に濾過反応を経ることによって、排気ガ
ス中の悪臭を再び除去するようになる（第１段階は３５
０℃以上、第２段階は３５０℃未満）。

【００１７】上記の水分反応機５０の外周面にはポンプ
７０によって強制的に供給された外気を熱交換させて高
温に変換されるようにする熱交換室５２を備え、この熱
交換室５２の一側には高温の空気を処理槽２０の内部へ
供給するホース７１が連結されている。

【００１８】図５に示すように、上記の処理槽２０の上
側にはその内部の空気が循環されるように、区画壁８１
を基点に流入口８２を通じて処理槽２０から空気を吸入
した後、吐出口８３を通じて冷却空気を再び処理槽２０
へ流入されるようにする循環ファン８０が装着され、こ
の循環ファン８０を駆動させるモータ８４の同一の軸上
には循環ファン８０を冷却させる冷却ファン８５が設置
されている。

【００１９】一方、処理槽２０に投入される微生物は、
酸素を必要としながら有機物を酸化分解させてアンモニ
アと炭酸ガス及び水を生成させる好気性菌と、酸素の有
無にかかわることなく与えられた環境に親和的に対応し
て、有機物を酸化又は嫌気的に分解させる通性嫌気性菌
と、酸素がない条件下でも迅速に分解作用をして、アル
コール又は有機酸を生成させる嫌気性菌等、三種類を混
合することが好ましい。

【００２０】このような他種類の微生物群は、各々の特
性が組み合わされながら相互補完的に上昇作用を起こす
ようになって、飲食物のゴミの分解力を高めることによ
って、飲食物のゴミを迅速で完全に分解および消滅させ
ることができるものである。

【００２１】従って、飲食物のゴミの主成分となる炭水
化物、蛋白質、脂肪質等は、微生物自体から生成される
酸素によって糖質、グリセリン及びアミノ酸等、微生物
が飽食しやすい低分子物質に分解された後、微生物が飽
食することによって菌が迅速に増加されながら無機質で
ある水と炭酸ガス及びアンモニアに変化され、このよう
な物質は、微生物が増殖される菌床Ｃの発酵熱によって
湿気を包含した気体に蒸発及び排出されることによっ
て、消滅がなされるものである。

【００２２】処理槽２０に投入されて微生物菌群が培養
される菌床Ｃは、微生物に酸素供給を十分にすると共
に、飲食物のゴミの水分や栄養分の移動を円滑にして、
微生物の成熟に適合する環境を提供するようになるが、
理想的な菌床Ｃとしては、水分の保有力が高くて通気性
がよいし、耐摩耗性があって水分がよく蒸発されないよ
うにしたものがよい。

【００２３】なお、菌床Ｃの含水率は、飲食物のゴミの
分解速度と悪臭発生に影響を及ぼすようになり、効率的
に飲食物のゴミを処理するためには最適の含水率を保持
することが好ましい。このとき、もっとも好ましい菌床
Ｃの含水率は、２０〜４０（ｗ／ｗ％）であり、このよ
うな含水率を保持するために菌床Ｃに水を加えて水分が
調整されるようにする。

【００２４】菌床Ｃの含水率が２０％より低い場合に
は、飲食物のゴミから菌床Ｃへ水分移動が円滑で処理速
度が速いように見られるが、菌床Ｃ自体と飲食物のゴミ
が乾燥されやすい結果を招来することによって微生物の
活性が弱くなって分解が不十分となる。

【００２５】もし、含水率が４０％を超過する場合に
は、飲食物のゴミの水分とともに過剰状態になりながら
菌床Ｃ中に酸素供給が不十分となり、これによって好気
性菌の生殖が低下される反面、嫌気性菌が活性化されて
分解力が落ちるようになるばかりではなく、酸化水素と
メタン及び有機酸等の悪臭物質が残留されて、処理効率
が落ちるようになることを、多数の重なる実験を通じて
確認することができた。

【００２６】従って、本発明の処理槽２０に適正含水率
を備えた菌床Ｃを約６０ｗ％程度投入して、これに微生
物が培養されるようにした状態で適量の飲食物のゴミを
投入してモータ２２を駆動（３０分停止ー４分稼働）さ
せて撹拌羽根２１を回転させることによって、菌床Ｃ中
に飲食物のゴミが混合されながら各種微生物の飽食が始
まる。

【００２７】上記の処理過程において、処理に要する最
適温度は、４５〜５５℃であり、このような温度が保持
されるようにするために処理槽２０に内装された電熱ヒ
ータが作動されるようにする。

【００２８】さらに、上記の処理作動時、水分反応機５
０の外周面に備えられた熱交換室５２を経由してホース
７１を通じて処理槽２０の内部へ高温の空気が供給され
ると共に、処理槽２０の上側に装着された循環ファン８
０が稼働し、区画壁８１を基点として流入口８２を通じ
て処理槽２０から空気を吸入した後、吐出口８３を通じ
て冷却空気を再び処理槽２０へ流入させることによっ
て、菌床Ｃで生殖される微生物に酸素を供給して好気性
菌を増加させながら、飲食物のゴミの分解力を高めると
同時に、生成された水や炭酸ガス等の無機物の排出を促
進させる役割を遂行し、処理材の撹拌によって通気性が
良好となりながら飲食物のゴミと菌床Ｃに生殖される微
生物の接触をよくすると共に、嫌気性菌の分解力を高め
ることができる。

【００２９】上記のように、空気を供給及び循環させる
とき、常温の外気が熱交換によって高温に変化されたま
ま処理槽２０に供給されて熱損失を最小化することがで
き、空気を循環させる循環ファン８０はその駆動モータ
８４の同一の軸上に設置された冷却パイプ８６から入る
冷たい空気が冷却ファン８５によって持続的に冷却され
て、高熱による循環ファン８０の破損が防止されること
によって、使用寿命を延長することができるようにな
る。

【００３０】飲食物のゴミを長期間にわたって処理する
過程で、菌床Ｃの性質が変化されるとき、新しい菌床Ｃ
に交替されるが、その交替時期は約２ヶ月くらいが好ま
しいし、廃棄される菌床Ｃは別途の工程をい通じて付加
価値が高い活性炭（発酵助燃剤）として製作して、今ま
での方法より効果的な再活用が可能である。

【００３１】一方、上記のような過程を通じて飲食物の
ゴミを処理する時に発生される排気ガスは、本体１０の
外部へ連通されるように処理槽２０の上部一側に形成さ
れた排気口２３を通じて、排気ガス中の有毒ガスを高温
の直熱で燃焼させて分解する熱反応機４０と、熱反応過
程を通過した湿ガスを除去するする水分反応機５０と、
上記の２段階の反応過程を経た排気ガス中の悪臭成分を
除去するように、少なくとも一つ以上の触媒材を備えた
低温反応機６０からなった脱臭装置３０を経るようにな
る。

【００３２】従って、沸石、黄土、白土及びセラミック
等を適正比率に混合して、高熱に耐えることができるよ
うにルツボの形態に製作し、そのルツボの側壁に電気ヒ
ータ４１が埋設された熱反応機４０と内部空間に介入さ
れた加熱部材４２によって排気ガスが燃焼されて悪臭成
分が除去され、次いでセラミック材からなった多数のボ
ール５１を積層されるように内装した水分反応機５０を
上記の熱反応機４０によって１段階の脱臭過程を経た排
気ガスが通過される過程で、アンモニア、メタンガス、
及び悪臭等の有毒ガスが含有された湿ガスを捕集吸収さ
せる一方、湿ガスのＨ₂Ｏ成分中の酸素（Ｏ）は燃焼を
促進させる作用をしながら通過される排気ガスを乾燥ガ
スに転換されるようにする。

【００３３】また、上記の１，２段階の脱臭過程を経た
乾燥した気体ガスが、２段に構成された触媒材６１を備
えた低温反応機６０によって濾過反応を経ることによっ
て、排気ガス中の悪臭を再び除去するようになる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、人体に無害な微生物製剤を適正含水率が備え
られた菌床で成熟させて、これに飲食物のゴミを投入す
るが、最適の温度と適量の酸素を保持した状態下で撹拌
させることによって、飲食物のゴミを完全に分解および
消滅させるようになり、この過程で発生される排気ガス
中の有毒成分及び悪臭成分を多数の段階の脱臭装置を通
じて完全に除去して環境汚染を防止することができる効
果があって、都心の屋内のどこでも安全に使用すること
ができる。

【００３５】また、飲食物のゴミの消滅処理後に発生さ
れる残存物を活性炭（発酵助燃材）等に再活用して、付
加価値を向上させる一方、脱臭装置の運転費用を従来の
どんな方法に比べても５０％以上を節減して、経済性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分解装置が適用される飲食物のゴミ処
理機の全体構成を示す斜視図である。

【図２】本発明における分解装置の１実施形態を示す正
面から見た断面図である。

【図３】図２の側面から見た断面図である。

【図４】図２及び図３の分解装置の拡大断面図である。

【図５】本発明における分解装置の作動状態を示す断面
図である。

【符号の説明】

２０…処理槽 ２１…撹拌羽根 ２２、８４…モータ ２３…排気口 ３０…脱臭装置 ４０…熱反応機 ４１…電気ヒータ ４２…加熱部材 ５０…水分反応機 ５１…ボール ５２…熱交換室 ６０…低温反応機 ６１…触媒材 ７０…ポンプ ７１…ホース ８０…循環ファン ８５…冷却ファン

【手続補正書】

【提出日】平成１２年９月２２日（２０００．９．２
２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、本体（１０）の内部にドア（１１）を通
じて投入された飲食物のゴミを、微生物が生殖される菌
床（Ｃ）と一緒に高温で発酵・消滅されるようにモータ
（２２）によって駆動される撹拌羽根（２１）が処理槽
（２０）に設置され、この処理槽（２０）の上部一側に
本体（１０）の外部へ連通させる排気口（２３）を形成
して、飲食物のゴミの発酵・消滅過程で発生される排気
ガス中の有害成分及び悪臭を多数の段階を経て除去する
脱臭装置（３０）が設置されたものにおいて、 上記の脱臭装置（３０）は、排気ガス中の有毒ガスを高
温の直熱で燃焼させて分解する熱反応機（４０）と、上
記の熱反応過程を通過した湿ガスを除去する水分反応機
（５０）と、上記の２段階の反応過程を経た排気ガス中
の悪臭成分を除去するように２段の触媒材を備えた低温
反応機（６０）とを備え、 上記の熱反応機（４０）は、沸石、黄土、白土及びセラ
ミック等が適正比率で混合されて反射熱の効率と高熱に
耐えるようにルツボの形態で製作され、そのルツボの側
壁には電気ヒータ（４１）が埋蔵設置され、熱反応機
（４０）の内部空間には燃焼効率が向上されるようにす
る加熱部材（４２）は介入されている ことを特徴とす
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体（１０）の内部にドア（１１）を通じ
   て投入された飲食物のゴミを、微生物が生殖される菌床
   （Ｃ）と一緒に高温で発酵・消滅されるようにモータ
   （２２）によって駆動される撹拌羽根（２１）が処理槽
   （２０）に設置され、この処理槽（２０）の上部一側に
   本体（１０）の外部へ連通させる排気口（２３）を形成
   して、飲食物のゴミの発酵・消滅過程で発生される排気
   ガス中の有害成分及び悪臭を多数の段階を経て除去する
   脱臭装置（３０）が設置されたものにおいて、 上記の脱臭装置（３０）は、排気ガス中の有毒ガスを高
   温の直熱で燃焼させて分解する熱反応機（４０）と、上
   記の熱反応過程を通過した湿ガスを除去する水分反応機
   （５０）と、上記の２段階の反応過程を経た排気ガス中
   の悪臭成分を除去するように２段の触媒材を備えた低温
   反応機（６０）を含む構成にしたことを特徴とする飲食
   物のゴミ処理機の脱臭及び有毒ガス分解装置。
2. 【請求項２】上記の熱反応機（４０）は、沸石、黄土、
   白土及びセラミック等が適正比率で混合されて反射熱の
   効率と高熱に耐えるようにルツボの形態で製作され、そ
   のルツボの側壁には電気ヒータ（４１）が埋蔵設置さ
   れ、熱反応機（４０）の内部空間には燃焼効率が向上さ
   れるようにする加熱部材（４２）は介入されていること
   を特徴とする請求項１記載飲食物のゴミ処理機の脱臭及
   び有毒ガス分解装置。
3. 【請求項３】上記の水分反応機（５０）は、セラミック
   材からなる多数のボール（５１）を積層されるように内
   装した構造とし、上記の水分反応機（５０）の外周面に
   はポンプ（７０）によって強制的に供給された外気を熱
   交換させて高温に変換されるようにする熱交換室（５
   ２）を備え、この熱交換室の一側には高温の空気を処理
   槽（２０）の内部へ供給するようにホース（７１）が連
   結されていることを特徴とする請求項１記載飲食物のゴ
   ミ処理機の脱臭及び有毒ガス分解装置。
4. 【請求項４】上記の処理槽（２０）の上側にその内部空
   気が循環されるように区画壁（８１）を基点に流入口
   （８２）を通じて処理槽から空気を吸入した後、吐出口
   （８３）を通じて冷却空気を再び処理槽へ流入させるよ
   うにする循環ファン（８０）が装着され、この循環ファ
   ンを駆動させるモータ（８４）の同一の軸上に循環ファ
   ンを冷却させる冷却ファン（８５）と冷却パイプ（８
   ６）が設置されていることを特徴とする請求項１記載飲
   食物のゴミ処理機の脱臭及び有毒ガス分解装置。