JP2004033871A

JP2004033871A - 生ゴミ消滅装置

Info

Publication number: JP2004033871A
Application number: JP2002192848A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hamada; 浜田　憲一
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】菌床と生ゴミとを充分にかき混ぜて微生物による生ゴミの分解消滅を効率よく高速に行うことができ、また、小型化を図ることができる生ゴミ消滅装置を提供する。
【解決手段】生ゴミ消滅装置は菌床２を収容するための円筒状で立形のドラム１と、回転軸２３に取り付けた攪拌羽根２４を水平に回転することによりドラム内で菌床とドラム内に投入された生ゴミとをかき混ぜる攪拌装置２２とを有する構成とする。ドラムは上下の寸法に比べて水平面の直径が大きいたらい状とする。また、生ゴミ消滅装置に菌床を加熱して菌床の温度を前記微生物の活動に適した温度とする加熱装置と、菌床に水を加えて菌床の含水比を微生物の活動に適した含水比とする加水装置とを備える。更には、攪拌装置に加えて、ドラムを鉛直軸回りに回転させるドラム回転装置を備えてもよい。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微生物により生ゴミを分解して消滅させる生ゴミ消滅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
年間多量に発生する生ゴミを処理するために生ゴミ処理装置が用いられている。従来のバイオ技術を使った生ゴミ処理装置としては、種々の方式のものがあるが、基本的には生ゴミを堆肥にする方式のものが大半である。
【０００３】
ところが、生ゴミを堆肥化する場合、生ゴミ処理装置によって生産された堆肥をリサイクルし、確実に使用する際、生ゴミ処理装置を設置した堆肥生産現場と、堆肥の使用場所との距離が離れている場合にはコスト的に問題がある。また、季節的にも堆肥の使用時期には波があり、年中堆肥が必要ではないため、堆肥の保管場所を確保しなければならないなどの問題もある。
【０００４】
そこで、かかる問題を解決するため、生ゴミを堆肥にするのではなく、微生物で生ゴミを分解して水と二酸化炭素にすることにより消滅させるという技術が注目されており、現在、このような微生物による生ゴミの分解消滅を行う生ゴミ消滅装置の開発が進められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる生ゴミ消滅装置において、微生物による生ゴミの分解消滅を効率よく高速に行うために重要な点の一つとして、微生物の菌床と生ゴミとをよくかき混ぜて生ゴミ全体に均一に微生物がまとわりつくようにすることが挙げられる。そこで、菌床と生ゴミとをかき混ぜる手段として、これまで例えば横向き配置した円筒状のドラムに菌床を収容し、このドラムを水平軸回りに回転させることによってドラム内に投入された生ゴミと菌床とをかき混ぜるという方法などが検討されたが、充分な攪拌性能は得られず、また、横長で設置スペースを要するものであった。
【０００６】
従って本発明は上記の事情に鑑み、菌床と生ゴミとを充分にかき混ぜて微生物による生ゴミの分解消滅を効率よく高速に行うことができ、また、小型化を図ることができる生ゴミ消滅装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明の生ゴミ消滅装置は、微生物により生ゴミを分解して消滅させる生ゴミ消滅装置において、
前記微生物の菌床を収容するための円筒状で立形のドラムと、前記ドラム内で前記菌床と前記ドラム内に投入された生ゴミとをかき混ぜる攪拌手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、第２発明の生ゴミ消滅装置は、第１発明の生ゴミ消滅装置において、
前記ドラムは上下の寸法に比べて水平面の直径が大きいたらい状であることを特徴とする。
【０００９】
また、第３発明の生ゴミ消滅装置は、第１又は第２に記載の生ゴミ消滅装置において、
前記攪拌手段は、前記ドラムの中央部に立設した回転軸と、この回転軸に取り付けた１枚又は複数枚の攪拌羽根と、前記回転軸を回転駆動する回転駆動手段とを備え、この回転駆動手段で前記回転軸とともに前記攪拌羽根を前記菌床中で水平に回転させることにより前記菌床と前記生ゴミとをかき混ぜるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
また、第４発明の生ゴミ消滅装置は、第１，第２又は第３発明の生ゴミ消滅装置において、
前記菌床を加熱して前記菌床の温度を前記微生物の活動に適した温度とする加熱手段と、前記菌床に水を加えて前記菌床の含水比を前記微生物の活動に適した含水比とする加水手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、第５発明の生ゴミ消滅装置は、第１，第２又は第３発明の生ゴミ消滅装置において、
前記ドラムを鉛直軸回りに回転させるドラム回転手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態に係る生ゴミ消滅装置の側面図、図２は前記生ゴミ消滅装置の断面図、図３は前記生ゴミ消滅装置の平面図、図４は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。また、図６は本発明の実施の形態に係る生ゴミ消滅装置の他の構成例を示す側面図である。
【００１４】
＜構成＞
図１〜図５に示すように、本実施の形態の生ゴミ消滅装置は菌床を収容するためにドラム１を有している。このドラム１は円筒状で立形のものであり、鉄骨によって骨組みされた支持台１６の上に固定されている。そして、ドラム１は上下の寸法に比べて水平面（ドラム１の上面３や底面１３）の直径が大きいたらい状となっている。なお、ドラム１の具体的な寸法については生ゴミの処理量などにより適宜設定することができるが、例えば上下の寸法を１ｍ程度、水平面の直径を３ｍ程度とする。
【００１５】
ドラム１の内部には図２に示すように微生物の菌床２が収容されている。菌床２は杉など木材のチップや米糠などからなるものである。また、微生物は例えば糸状菌や放線菌などであり、各種の菌のなかから生ゴミの種類などに応じて有効なものを適宜選択する。生ゴミには野菜、肉、魚、家畜（牛、豚等）の糞などがある。
【００１６】
ドラム１の上面３には生ゴミ投入口４が設けられている。生ゴミ投入口４は蓋５によって塞ぐことができるようになっている。蓋５は軸６に回転自在に支持され、軸６はドラム上面３に回転自在に設けられた軸７に連結部材８を介して連結されている。軸７とシリンダ１０のピストンロッド１１の先端部は、連結部材３３を介して回動自在に連結されている。また、シリンダ１０はドラム上面３に軸９を介して回動自在に設けられている。従って、シリンダ１０のピストンロッド１１が伸縮すると、軸７回りに連結部材８及び軸６が上下に回動して、蓋５が生ゴミ投入口４を開閉する。ドラム１内へ生ゴミを投入するときに蓋５を開け、生ゴミ投入後は蓋５を閉じる。
【００１７】
生ゴミ投入口４の上方にはベルトコンベア１２の先端部が位置している。生ゴミは図示しないホッパを介してベルトコンベア１２の基端部に供給され、ベルトコンベア１２でその先端部まで搬送された後、生ゴミ投入口４を介してドラム１内へと投入される。
【００１８】
一方、ドラム１の底面１３には菌床排出口１４が設けられている。菌床排出口１４は蓋１５によって塞ぐことができるようになっている。蓋１５は一端が軸２０を介してドラム底面１３に回動自在に支持され、且つ、シリンダ１８のピストンロッド１９の先端部に回動自在に結合されている。また、シリンダ１８は軸１７を介して支持台１６に回動自在に設けられている。従って、シリンダ１８のピストンロッド１９が伸縮すると、蓋１５が軸２０回りに上下に回動して菌床排出口１４を開閉する。通常は蓋１５を閉じておき、菌床２の入れ替えを行うときに蓋１５を開けて菌床排出口１４からドラム１内の菌床２を排出する。
【００１９】
菌床排出口１４の下方にはベルトコンベア２１の基端部が位置しており、菌床排出口１５から排出された菌床２はベルトコンベア２１によって装置外へと搬送される。その後、新たな菌床２は生ゴミ投入口４から投入される。
【００２０】
そして、ドラム１にはドラム１内で菌床２と生ゴミとをかき混ぜるための攪拌手段として、攪拌装置（アジテータ）２２が設けられている。攪拌装置２２は回転軸２３、攪拌羽根２４、回転駆動手段としての電動機２５や減速機２９などを有している。
【００２１】
回転軸２３はドラム１の中央部に立設された鉛直軸であり、軸受３２に回転自在に支持されている。ドラム底面１３の中央部には円錐台状の凹部２６が形成されており、軸受３２はこの凹部２６に位置し、支持台１６に固定されている。回転軸２３の上部２３ａはドラム底面１３（凹部２６の上面部分）を貫通してドラム１内に位置しており、回転軸２３の下端部２３ｂにはチェーンスプロケット２８が取り付けられている。
【００２２】
回転軸２３の上部２３ａには棒状部材２７Ａ，２７Ｂが左右に水平に突設され、この棒状部材２７Ａ，２７Ｂには複数枚（図示例では４枚）の攪拌羽根２４が垂設されている。これらの攪拌羽根２４は菌床２中に位置している。攪拌性能を高めるため、棒状部材２７Ａに設けた２枚の攪拌羽根２４と棒状部材２７Ｂに設けた２枚の攪拌羽根２４は、回転軸２３からの水平距離が異なっている。なお、攪拌羽根２４は図示例のものに限らず適宜の形状とすることができ、更には図示例のように棒状部材２７Ａ，２７Ｂを介して回転軸２３に取り付けるのではなく、直接、回転軸２３に取り付けるようにしてもよい。また、攪拌羽根２４の枚数も４枚に限らず、適宜の枚数とすることができる。
【００２３】
一方、電動機２５及び減速機２９は支持台１６に固定され、ドラム１の下方に位置している。減速機２９の出力軸２９ａにはチェーンスプロケット３０が取り付けられており、このチェーンスプロケット３０と回転軸２３のチェーンスプロケット２８とにチェーン３１が巻回されている。また、減速機２９の入力軸２９ｂには電動機２９の回転軸２５ａが結合されている。
【００２４】
従って、この攪拌装置２２では電動機２５が作動すると、その回転力が減速機２９、チェーンスプロケット３０、チェーン３１及びチェーンスプロケット２８を介して回転軸２３に伝達される。その結果、回転軸２３とともに攪拌羽根２４が図２の矢印Ｃのように水平に（鉛直軸回りに）回転して、ドラム１内の菌床２と生ゴミとを攪拌する。なお、攪拌開始（電動機始動）と攪拌停止（電動機停止）は、図示しない制御装置により一定間隔で行う。例えば５分間攪拌してその後１０分間停止するという制御を繰り返す。攪拌により生ゴミ全体に微生物をまとわりつかせ、攪拌停止中に微生物による生ゴミの分解が行われる。
【００２５】
また、本実施の形態では、菌床の温度や含水比を微生物の活動に適した状態にするための加熱手段や加水手段として、図２に概要を示すような加熱装置４１や加水装置５１も設けられている。
【００２６】
加熱装置４１はブロア４２、電気ヒータなどのヒータ４３及び温風配管４４を備えている。温風配管４４はドラム１内の底部に配設されて菌床２の中に位置している。従って、ブロア４２で吸引された空気がヒータ４３で加熱されて温風となり、この温風が温風配管４４を流れることによって菌床２が微生物の活動に適した温度に温められる。この場合、菌床２の温度を検出する温度センサを設け、この温度センサの温度検出値が所定値（微生物の活動に適した温度）になるように図示しない制御装置によりブロア４２の起動停止や送風量の制御、ヒータ４３の起動停止や加熱量の制御を行うようにしてもよい。
【００２７】
なお、具体的な加熱温度は微生物の種類などに応じて適宜設定すればよい。また、菌床２の加熱媒体としては温風（空気）に限らず、温水等の他の流体などを加熱媒体としてもよく、更には加熱媒体を介さずに直接ヒータで菌床２を加熱するようにしてもよい。なお、微生物による生ゴミの分解が始まってからは自ら発熱するため、菌床２の加熱は微生物による生ゴミの分解を始めるときだけでよい。
【００２８】
加水装置５１は水を貯溜するタンク５２、ポンプ５３及び散水管５４を備えている。散水管５４はドラム１内の上部に配置され、外周面に複数の散水口が適宜の間隔で形成されている。従って、ポンプ５３によりタンク５２内の水を散水管５４に送水すると、この水が散水管５４の散水口から菌床２へと散水されて菌床２の含水比が微生物の活動に適した含水比となる。この場合、菌床２の含水比を検出する含水比センサ（湿度センサ等）を設け、この含水比センサの含水比検出値が所定値（微生物の活動に適した含水比）になるように図示しない制御装置によりポンプ５３の起動停止や送水量の制御を行うようにしてもよい。なお、具体的な含水比（散水量）は微生物の種類や生ゴミの種類（生ゴミの水分量）などに応じて適宜設定すればよい。
【００２９】
また、上記のように攪拌装置２２による攪拌だけでも充分に菌床と生ゴミとをかき混ぜることができると考えられるが、このような攪拌装置２２に加えてドラム自体も鉛直軸回り回転させることにより攪拌性能を更に向上させるようにしてもよい。図６にはこの場合の生ゴミ消滅装置の構成例の概略を示す。図６に示す生ゴミ消滅装置では、攪拌装置６２に加えて、ドラム回転手段としてのドラム回転装置８８も備えている。
【００３０】
攪拌装置６２は上記の攪拌装置２２と同様の構成である。即ち、回転軸６３は菌床７４を収容するドラム６１の中央部に立設され、図示しない支持台に固定された軸受７１によって回転自在に支持されている。ドラム６１内に位置する回転軸６３の上部６３ａには棒状部材６５Ａ，６５Ｂが左右に水平に突設され、回転軸６３の下端部６３ｂにはチェーンスプロケット６４が取り付けられている。棒状部材６５Ａ，６５Ｂには複数枚の攪拌羽根６６が垂設されている。一方、電動機６７の回転軸は減速機６８の入力軸に結合され、減速機６８の出力軸にはチェーンスプロケット６９が取り付けられている。チェーンスプロケット６４とチェーンスプロケット６９にはチェーン７０が巻回されている。
【００３１】
従って、この攪拌装置６２では電動機６７が作動すると、その回転力が減速機６８、チェーンスプロケット６９、チェーン７０、チェーンスプロケット６４を介して回転軸６３に伝達される。その結果、回転軸６３とともに攪拌羽根６６が矢印Ｄのように水平に（鉛直軸回りに）回転してドラム６１内の菌床７４と生ゴミとを攪拌する。
【００３２】
そして、ドラム６１の底面７３には鉛直軸である回転軸８１が設けられている。回転軸８１は、図示しない支持台に固定された軸受８２によって回転自在に支持されており、中心部には回転軸６３が貫通している。回転軸８１の下端部８１ａにはチェーンスプロケット８３が取り付けられ、このチェーンスプロケット８３とチェーンスプロケット８４にはチェーン８５が巻回されている。チェーンスプロケット８４は減速機８６の出力軸に取り付けられ、減速機８６の入力軸は電動機８７の回転軸と結合されている。
【００３３】
従って、このドラム回転装置８８では電動機８７が作動すると、その回転力が減速機８６、チェーンスプロケット８４、チェーン８５、チェーンスプロケット８３を介して回転軸８１に伝達される。その結果、回転軸８１とともにドラム６１が矢印Ｅのように水平に（鉛直軸回りに）回転してドラム１内の菌床７４と生ゴミとを攪拌する。
【００３４】
＜作用・効果＞
以上のように、本実施の形態の生ゴミ消滅装置によれば、図１，図２等に示すように菌床２を収容するための円筒状で立形のドラム１と、ドラム１内で菌床２と生ゴミとをかき混ぜる攪拌装置２２とを有しているため、攪拌装置２２によりドラム１内で菌床２と生ゴミとを充分にかき混ぜて微生物による生ゴミの分解消滅を効率よく高速に行わせることができ、しかも、ドラム１は立形であるため、ドラムを横置きにした場合に比べて装置を小型化することができる。
【００３５】
また、本実施の形態の生ゴミ消滅装置では、図１，図２等に示すようにドラム１を上下の寸法に比べて水平面の直径が大きいたらい状としたことにより、菌床２がドラム１内で上下に薄く水平に広がった状態となるため、攪拌装置２２による攪拌の際、菌床２と生ゴミとが非常に混ざり易く、より確実に生ゴミ全体に均一に微生物がまとわりつくようにすることができる。このため、微生物による生ゴミの分解消滅をより効率よく高速に行うことができる。
【００３６】
また、本実施の形態の生ゴミ消滅装置によれば、図１，図２等に示すように攪拌装置２２はドラム１の中央部に立設した回転軸２３と、回転軸２３に取り付けた攪拌羽根２４と、回転軸２３を回転駆動する回転駆動手段（電動機２５，減速機２９等）とを備え、この回転駆動手段で回転軸２３とともに攪拌羽根２４を菌床２中で水平に回転させることにより菌床２と生ゴミとをかき混ぜるように構成したため、簡易な構成で確実に菌床２と生ゴミとをかき混ぜることができ、操作性や保守性もよい。
【００３７】
また、本実施の形態の生ゴミ消滅装置によれば、図２に示すように菌床２を加熱して菌床２の温度を微生物の活動に適した温度とする加熱装置４１と、菌床２に水を加えて菌床２の含水比を微生物の活動に適した含水比とする加水装置５１とを備えたことにより、微生物の活動を活発にして微生物による生ゴミの分解消滅を確実に行わせることができる。
【００３８】
また、本実施の形態の生ゴミ消滅装置によれば、図６に示すように攪拌装置６２によって菌床と生ゴミとを攪拌するだけでなく、ドラム６１も鉛直軸回りに回転させるため、攪拌性能が更に向上して、菌床と生ゴミとをより確実にかき混ぜることができる。このため、微生物による生ゴミの分解消滅をより効率よく高速に行うことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明の生ゴミ消滅装置によれば、微生物により生ゴミを分解して消滅させる生ゴミ消滅装置において、前記微生物の菌床を収容するための円筒状で立形のドラムと、前記ドラム内で前記菌床と前記ドラム内に投入された生ゴミとをかき混ぜる攪拌手段とを有することにより、攪拌手段によりドラム内で菌床と生ゴミとを充分にかき混ぜて微生物による生ゴミの分解消滅を効率よく高速に行わせることができ、しかも、ドラムは立形であるため、ドラムを横置きにした場合に比べて装置を小型化することができる。
【００４０】
また、第２発明の生ゴミ消滅装置によれば、第１発明の生ゴミ消滅装置において、前記ドラムは上下の寸法に比べて水平面の直径が大きいたらい状であることにより、菌床がドラム内で上下に薄く水平に広がった状態となるため、攪拌手段による攪拌の際、菌床と生ゴミとが非常に混ざり易く、より確実に生ゴミ全体に均一に微生物がまとわりつくようにすることができる。このため、微生物による生ゴミの分解消滅をより効率よく高速に行うことができる。
【００４１】
また、第３発明の生ゴミ消滅装置によれば、第１又は第２に記載の生ゴミ消滅装置において、前記攪拌手段は、前記ドラムの中央部に立設した回転軸と、この回転軸に取り付けた１枚又は複数枚の攪拌羽根と、前記回転軸を回転駆動する回転駆動手段とを備え、この回転駆動手段で前記回転軸とともに前記攪拌羽根を前記菌床中で水平に回転させることにより前記菌床と前記生ゴミとをかき混ぜるように構成したことにより、簡易な構成で確実に菌床と生ゴミとをかき混ぜることができ、操作性や保守性もよい。
【００４２】
また、第４発明の生ゴミ消滅装置によれば、第１，第２又は第３発明の生ゴミ消滅装置において、前記菌床を加熱して前記菌床の温度を前記微生物の活動に適した温度とする加熱手段と、前記菌床に水を加えて前記菌床の含水比を前記微生物の活動に適した含水比とする加水手段とを備えたことにより、微生物の活動を活発にして微生物による生ゴミの分解消滅を確実に行わせることができる。
【００４３】
また、第５発明の生ゴミ消滅装置によれば、第１，第２又は第３発明の生ゴミ消滅装置において、前記ドラムを鉛直軸回りに回転させるドラム回転手段を備えたことにより、攪拌手段によって菌床と生ゴミとを攪拌するだけでなく、ドラムも鉛直軸回りに回転させるため、攪拌性能が更に向上して、菌床と生ゴミとをより確実にかき混ぜることができる。このため、微生物による生ゴミの分解消滅をより効率よく高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る生ゴミ消滅装置の側面図である。
【図２】前記生ゴミ消滅装置の断面図である。
【図３】前記生ゴミ消滅装置の平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る生ゴミ消滅装置の他の構成例を示す側面図である。
【符号の説明】
１　ドラム
２　菌床
３　ドラム上面
４　生ゴミ投入口
５　蓋
６，７　軸
８　連結部材
９　軸
１０　シリンダ
１１　ピストンロッド
１２　ベルトコンベア
１３　ドラム底面
１４　菌床排出口
１５　蓋
１６　支持台
１７　軸
１８　シリンダ
１９　ピストンロッド
２０　軸
２１　ベルトコンベア
２２　攪拌装置
２３　回転軸
２３ａ　上部
２３ｂ　下端部
２４　攪拌羽根
２５　電動機
２５ａ　回転軸
２６　凹部
２７Ａ，２７Ｂ　棒状部材
２８　チェーンスプロケット
２９　減速機
２９ａ　出力軸
２９ｂ　入力軸
３０　チェーンスプロケット
３１　チェーン
３２　軸受
３３　連結部材
４１　加熱装置
４２　ブロア
４３　ヒータ
４４　温風配管
５１　加水装置
５２　タンク
５３　ポンプ
５４　散水管
６１　ドラム
６２　攪拌装置
６３　回転軸
６３ａ　上部
６３ｂ　下端部
６４　チェーンスプロケット
６５Ａ，６５Ｂ　棒状部材
６６　攪拌羽根
６７　電動機
６８　減速機
６９　チェーンスプロケット
７０　チェーン
７１　軸受
７３　底面
８１　回転軸
８１ａ　下端部
８２　軸受
８３，８４　チェーンスプロケット
８５　チェーン
８６　減速機
８７　電動機
８８　ドラム回転装置

Claims

微生物により生ゴミを分解して消滅させる生ゴミ消滅装置において、
前記微生物の菌床を収容するための円筒状で立形のドラムと、前記ドラム内で前記菌床と前記ドラム内に投入された生ゴミとをかき混ぜる攪拌手段とを有することを特徴とする生ゴミ消滅装置。
請求項１に記載の生ゴミ消滅装置において、
前記ドラムは上下の寸法に比べて水平面の直径が大きいたらい状であることを特徴とする生ゴミ消滅装置。
請求項１又は２に記載の生ゴミ消滅装置において、
前記攪拌手段は、前記ドラムの中央部に立設した回転軸と、この回転軸に取り付けた１枚又は複数枚の攪拌羽根と、前記回転軸を回転駆動する回転駆動手段とを備え、この回転駆動手段で前記回転軸とともに前記攪拌羽根を前記菌床中で水平に回転させることにより前記菌床と前記生ゴミとをかき混ぜるように構成したことを特徴とする生ゴミ消滅装置。
請求項１，２又は３に記載の生ゴミ消滅装置において、
前記菌床を加熱して前記菌床の温度を前記微生物の活動に適した温度とする加熱手段と、前記菌床に水を加えて前記菌床の含水比を前記微生物の活動に適した含水比とする加水手段とを備えたことを特徴とする生ゴミ消滅装置。
請求項１，２又は３に記載の生ゴミ消滅装置において、
前記ドラムを鉛直軸回りに回転させるドラム回転手段を備えたことを特徴とする生ゴミ消滅装置。