JP2004209428A - 生ごみ処理システム、生ごみ処理方法及び生ごみ処理機 - Google Patents
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Abstract
【課題】既存の焼却設備を燃焼式脱臭装置として有効に活用して、エネルギー効率良く運用可能な生ごみ処理システム、生ごみ処理方法及び生ごみ処理機を提供する。
【解決手段】処理槽14X内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機400Xと、処理槽14Xからの排気を導く排気管路401と、投入された被焼却物を焼却すると共に、排気管路401を介して処理槽14Xからの排気が導入される燃焼室101を有し、この燃焼室101内で、排気中の臭気成分を燃焼させることにより排気を脱臭し、排気筒102を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備100とで生ごみ処理システムを構成する。
【選択図】 図13
【解決手段】処理槽14X内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機400Xと、処理槽14Xからの排気を導く排気管路401と、投入された被焼却物を焼却すると共に、排気管路401を介して処理槽14Xからの排気が導入される燃焼室101を有し、この燃焼室101内で、排気中の臭気成分を燃焼させることにより排気を脱臭し、排気筒102を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備100とで生ごみ処理システムを構成する。
【選択図】 図13
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投入された生ごみを減量化する生ごみ処理システム、生ごみ処理方法及び生ごみ処理機に関し、更に詳しくは、既存の焼却設備を燃焼式脱臭装置として有効に活用して、エネルギー効率良く運用可能な生ごみ処理システム、生ごみ処理方法及び生ごみ処理機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、家庭、飲食店、食品加工業者等で発生する残飯、野菜・果物のくず、魚介類の骨・貝殻等を含む生ごみは、焼却設備にて焼却処分される場合が多かった。ところが、こうした生ごみは、水分を多量に含むため焼却炉の温度を低下させ、燃焼効率低下の原因となったり、また様々な成分を含むためダイオキシンの発生原因となる等といった問題があった。そこで、近年、生ごみを減量化処理する生ごみ処理機が注目されてきている。
【0003】
生ごみ処理機の主な種類としては、いわゆる微生物分解型のものや、乾燥型のもの等が代表的である。例えば、微生物分解型の生ごみ処理機においては、処理槽内に微生物を混入した媒体が収容されており、投入した生ごみをこの媒体と混合することにより、媒体中の微生物により生ごみを分解して減量(又は消減)させるようになっている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−200469号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
生ごみ処理機においては、その処理方式に関わらず、生ごみの減量化処理に伴って処理槽内から排出される排気には、臭気成分が含まれているので、この排気中の臭気を除去するために、様々な脱臭装置が一般に用いられる。脱臭装置の脱臭方式の1つとして、排気中の臭気成分を燃焼させることにより、排気を脱臭処理するいわゆる燃焼方式があるが、この燃焼方式を採用した脱臭装置は、脱臭効率に優れている反面、導入コスト及び運用コストが高いという憾みがある。
【0006】
ところで、例えばごみ処分場や各種工場等、生ごみ処理機を使用する業者等の中には焼却設備を所有する者も少なくない。一般に、こうした工場や処分場等で用いられる焼却設備は、被焼却物である可燃ごみ等を単に焼却処分することのみを目的として運用されている場合が多く、必ずしもその燃焼エネルギーが有効に利用されているとは限らない。
【0007】
本発明は、上記の事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存の焼却設備を燃焼式脱臭装置として有効に活用して、エネルギー効率良く運用可能な生ごみ処理システム、生ごみ処理方法及び生ごみ処理機を提供することにある。
【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、第1の発明は、処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、前記処理槽からの排気を導く排気管路と、投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備とを備えたことを特徴とする。
【0009】
第1の発明によれば、生ごみ処理機の排気を、焼却設備に導く排気管路を設けることにより、臭気成分を含んだ処理槽からの排気は、焼却設備の燃焼室内に導かれ、そこで臭気成分を燃焼除去される。つまり、脱臭装置として、既存の焼却設備を用いることができるので、従来、排気の脱臭専用に生ごみ処理機に設けていた脱臭装置を省略することができる。同時に、従来、放出されていた焼却設備の燃焼エネルギーを、生ごみ処理機の排気の脱臭に活用することができる。このように、焼却設備の燃焼エネルギーを、排気の脱臭に有効活用することにより、生ごみ処理機のエネルギー効率を向上させることができると共に、生ごみ処理機の小型化を図ることもできる。
【0010】
また、第2の発明は、処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、前記処理槽からの排気を導く排気管路と、投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備と、この焼却設備の前記排気筒から分岐し、前記燃焼ガスを分流させて前記生ごみ処理機に導く吸気管路とを備えたことを特徴とする。
【0011】
また、第3の発明は、処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、前記処理槽からの排気を導く排気管路と、投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備と、この焼却設備の前記排気筒から分岐し、前記燃焼ガスを分流させる分岐管路と、前記生ごみ処理機の処理槽内に吸気を導く吸気管路と、前記分岐管路内を流れる前記燃焼ガスと前記吸気管路内を流れる前記処理槽への吸気との間で熱交換させる熱交換器とを備えたことを特徴とする。
【0012】
上記第2及び第3の発明によれば、焼却設備を燃焼式脱臭装置として用いることにより、上記同様の効果を得ると共に、更に焼却設備からの燃焼ガスの熱エネルギーを、処理槽における生ごみの減量化処理に有効活用することにより、より一層、エネルギー効率を向上させることができる。
【0013】
また、第4の発明は、上記第2又は第3の発明において、前記吸気管路は、吸気を前記処理槽の内部に導くことを特徴とする。
【0014】
また、第5の発明は、上記第2又は第3の発明において、前記処理槽の外側を間隙空間を介して覆うと共に、前記吸気管路からの吸気を前記間隙空間に受け入れる包囲カバーを備えたことを特徴とする。
【0015】
また、第6の発明は、生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭することを特徴とする。
【0016】
また、第7の発明は、生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、また、前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はこの燃焼ガスにより加熱した外気を、前記生ごみ処理機への吸気に利用することを特徴とする。
【0017】
また、第8の発明は、生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、また、前記減量化処理の終了後、前記生ごみ処理機の処理槽内に残存した残渣を、前記焼却設備の燃焼室内に投入し焼却処分することを特徴とする。
【0018】
また、第9の発明は、投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路とを備えたことを特徴とする。
【0019】
また、第10の発明は、投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路と、前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はその燃焼ガスにより加熱された外気を前記処理槽内に導く吸気管路とを備えたことを特徴とする。
【0020】
また、第11の発明は、投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路と、前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はその燃焼ガスにより加熱された外気を前記処理槽内に導く吸気管路と、前記処理槽の外側を間隙空間を介して覆うと共に、前記吸気管路からの吸気を前記間隙空間に受け入れる包囲カバーとを備えたことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の生ごみ処理システムの実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態の全体配置を表す概略図である。この図1において、100は焼却設備で、この焼却設備100は、燃焼室101に投入された被焼却物を燃焼し、上方に突設した排気筒102を介して燃焼ガスを大気放出するようになっている。103は排気筒102から分岐した分岐管路である。なお、焼却設備100は、各種工場や処理施設に既存の設備である。
【0022】
200は熱交換器で、この熱交換器200は、焼却設備100の排気筒102から分流し、分岐管路103を介して導かれた燃焼ガスと外気との間で熱交換するものであって、公知の構成のもので足りる。例として図1に示した熱交換器200を説明すると、分岐管路103から熱交換器200内に流入した燃焼ガスは、内部のジグザグ管路(簡略的に図示した)を介して排気筒201から導出される一方、外気は吸気筒202から熱交換器200内に流入し、上記ジグザグ管路との接触によって燃焼ガスと熱交換(加熱)され、吸気管路203に導出されるようになっている。
【0023】
300は温度調節機能を有する熱交換器(以下、可変熱交換器と記載する)で、この可変熱交換器300は、吸気管路203のジグザグ部分(簡略的に図示した)を内包しており、熱交換器200を介して暖められた吸気は、このジグザグ部分を経て生ごみ処理機400に導かれるようになっている。ここでは、吸気管路203内の吸気が高温側流体、吸気筒301から流入し排気筒302から放出される外気が低温側流体である。303は吸気筒301に設けた流量調整弁で、可変熱交換器300は、この流量調整弁303の開度を調整し低温側流体の流量を調節することにより、熱交換効率を変化させ吸気管路203中の吸気温度を調整するようになっている。
【0024】
また、繁雑防止のため特に図示していないが、可変熱交換器300には、吸気管路203中の吸気温度を測定する温度センサが設けられており、この温度センサの検出温度に基づき、吸気温度が設定範囲の値となるよう、流量調整弁303の開度が制御されるようになっている。但し、流量調整弁303の開度調整は手動操作によるものでも構わない。
【0025】
400は生ごみを減量化処理(分解処理)する微生物分解型の生ごみ処理機で、この生ごみ処理機400は、熱交換器200からの吸気が、吸気管路203を介して導かれるようになっている。
【0026】
図2はこの生ごみ処理機400の全体構造を表す正面図、図3はその上面図である。これら図2及び図3において、6は生ごみ処理機400の本体カバーで、この本体カバー6の長手方向一方側(この例では図2中右側)、正面側(図2中紙面直交方向手前側)には、内蔵設備のメンテナンスや処理媒体(後述)の交換作業への配慮から、それぞれ開閉扉6a,6bが設けられている。
【0027】
8は生ごみ投入時に開閉する投入蓋で、この投入蓋8は、生ごみ処理機400の本体カバー6の正面側(図3中下側)上部に設けられており、駆動装置9によって開閉するようになっている。10は運転に関わる操作や設定、記録、表示等を行う操作盤である。
【0028】
図4乃至図6は、生ごみ処理機400の内部構造を詳細に表す図で、図4は図3中IV−IV断面による断面図、図5及び図6はそれぞれ図4中V−V断面、VI−VI断面による側断面図である。これら図4乃至図6において、11は生ごみ処理機400のベースフレームで、上記本体フレーム6は、このベースフレーム11上に積載されている。12は複数(本例では4つ)のロードセル13を介しベースフレーム11上に設けた支持板、14は投入した生ごみを減量化処理するための処理槽である。この処理槽14は、ほぼ全体に断熱材(例えばウレタン等)で覆われたトラフ状の容器であって、内部に生ごみを分解処理する微生物が混入された処理媒体(例えばおがくず等)を収容している。
【0029】
15は処理槽14内に設けた攪拌装置で、この攪拌装置15は、処理槽14内に投入された生ごみを処理媒体と共に適宜攪拌するものである。また、この攪拌装置15は、処理槽14の長手方向(図4中左右方向)に略水平に配設した回転軸16と、この回転軸16に取付けた攪拌翼17とで構成されている。但し、繁雑防止のため図4及び図5においては攪拌翼17を1つしか図示していないが、実際には、回転軸16に対し、軸方向にほぼ一定の間隔で、複数の攪拌翼17が設けられる。また、この限りではないが、各攪拌翼17は、隣接するもの同士、回転軸16周方向に所定角度づつ角度がずれていくように設けてある。
【0030】
18,18は回転軸16の軸受、19は攪拌装置15の駆動装置で、この駆動装置19は、上記支持板12上に設けられている。20,21は、それぞれ攪拌装置15の回転軸16、駆動装置19の出力軸19aの先端部に設けたスプロケット、22はこれらスプロケット20,21に巻回したチェーンで、駆動装置19からの駆動力が、チェーン22を介して攪拌装置15に伝達されるようになっている。なお、この駆動伝達構造に関しては、例えばスプロケット20,21をプーリに置き換え、これらをベルトで連結する構造としても良い。
【0031】
25は生ごみの減量化処理に関連して作動する各作動装置を制御する制御装置で、この制御装置25は、生ごみ処理機400に設けた各センサ類からの検出信号や操作盤10からの操作信号等を入力し、データを演算・記録したり、制御に関わる所定の演算を行い各作動装置に指令信号を出力したり、操作盤10に表示信号を出力したりする役割を果たすものであり、上記支持板12上に設けられている。
【0032】
27は前述の吸気管路203と接続した吸気取込口、28は処理槽14に設けた吸気口で、これら吸気取込口27及び吸気口28は、処理槽14に対し近接した経路をなす吸気管路29を介して接続されている。また、図4において、31は処理槽14からの処理媒体の取出し口、32は処理槽14から排気を排出するための排気口、図5において、30は処理槽14に生ごみを投入するための投入口、31aは先の取出し口の開閉蓋である。図5に示したように、投入口30は、処理槽14との間に間隙を有するが、投入口30を覆うように、処理槽14と本体カバー6との間にフレキシブルなカバーが設けられており、間隙による気密性の低下は防止してある。また、これと同様に、排気口32の周囲にも、処理槽14と本体カバー6との間にフレキシブルなカバーが設けられている。また、33は処理槽14内の処理媒体に散水する給水装置(図5参照)、34は処理槽14を加熱して処理媒体を温暖に保つための加熱ヒータ(図5参照)である。
【0033】
図1に戻り、401は生ごみ処理機400からの排気を焼却設備100に導く排気管路で、この排気管路401は、生ごみ処理機400の上記処理槽14の排気口32と、焼却設備100の燃焼室101とを接続している。500は排気管路401の途中に設けた排気ファンで、この排気ファン500によって、吸気管路203→処理槽14→排気管路401→燃焼室101という気体の流れを積極的に生じさせている。
【0034】
次に、上記構成の本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態の動作を説明する。
図1において、焼却設備100からの高温の燃焼ガスは、フィルタ(図示せず)で清浄化され、排気筒102の分岐管路103を介して熱交換器200に流入する。熱交換器200に流入した燃焼ガスは、熱交換器200の排気筒201から大気放出されるまでに、熱交換器200内にて、吸気筒202から流入した外気に熱量を与える。熱交換器200内にて加熱された外気は、後段の生ごみ処理機400への吸気として吸気管路203を流れる途中、可変熱交換器300を介し温度調節され、生ごみ処理機400に導かれる。生ごみ処理機400の動作は後述するが、この生ごみ処理機400において生ごみの減量化処理に伴い、処理槽14から排出される排気は、排気管路401を介し、排気ファン500によって積極的に焼却設備100の燃焼室101に送り込まれる。処理槽14からの排気に含まれる臭気成分は、この燃焼室101内で燃焼され、排気の脱臭処理が行われる。そして、最終的に燃焼室101からの燃焼ガスは、排気筒102を介し大気放出されると共に、その一部は、分岐管路103を介し熱交換器200に導かれる。
【0035】
生ごみ処理機400の動作は以下の通りである。
まず、生ごみ処理の運転を開始する場合には、まず操作盤10で所定の操作を行い、発酵分解処理対象となる生ごみを処理槽14内に投入する。処理槽14内の生ごみは、接触した処理媒体中の微生物により、水やガスに分解され減量化処理される。
【0036】
ここで、運転中、生ごみの良好な分解処理を実現するためには、微生物の生息環境を良好状態に維持し、微生物を活性化する必要がある。微生物の生息環境としては、処理媒体の通気性、温度環境、及び湿度環境等が挙げられる。そのため、生ごみ処理機では、運転中、以下のような動作が行われる。
【0037】
まず、処理媒体の通気性を確保し、微生物に新鮮な酸素を供給すると共に、処理媒体中の水分分布を均一化し、湿度環境を均一にするために、投入された生ごみは、攪拌装置15によって、処理媒体と共に適宜攪拌される。この攪拌装置15は、格納したプログラムに順じて制御装置25から攪拌装置15の駆動装置19に適宜出力される指令信号によって、例えば1〜3rpm程度の回転数で毎時1〜2分間程度動作する。また、必要な場合には、操作盤10により攪拌装置15を操作可能である。
【0038】
また、微生物にとって好適な温度環境を維持するために、加熱ヒータ34によって処理槽14を適宜加熱する。この加熱ヒータも、制御装置25から適宜出力される指令信号に応じて作動する。制御装置25は、温度センサ(図示せず)の検出信号を基に演算した処理媒体温度が、予め設定された適正範囲を下回った場合、加熱ヒータ34をONにし、処理媒体温度が適正範囲内にある場合、加熱ヒータ34をOFFにする。
【0039】
また、微生物にとって好適な湿度環境を維持するために、給水装置33によって処理媒体に適宜給水する。この給水装置33も、制御装置25から適宜出力される指令信号に応じて動作する。制御装置25は、例えば、ロードセル13の検出信号を基に推定した処理媒体の含水率が、予め設定された適正範囲を下回った場合、給水装置33の電磁弁(図示せず)に指令信号を出力して処理媒体に所定量給水させる。この給水量は、給水装置の配管に設けた流量計(図示せず)からの検出信号を基に、制御装置25によって演算、管理される。なお、給水が行われた場合、制御装置25は、駆動装置19に指令信号を出力て攪拌装置15を一定時間駆動させることにより、生ごみ及び処理媒体を攪拌し、処理媒体の水分分布を均一化する。
【0040】
また、微生物に新鮮な酸素を供給するために、処理槽14内の換気を行う。この換気14は、排気ファン500が生じさせる吸排気の流れによるもので、吸気管路201、29からの吸気(外気)が処理槽14内に導かれ、これにより微生物に酸素が供給されると共に、生ごみの分解処理に伴って発生するガス等が処理槽14外に排出され、排気管路401を介し焼却設備100に導かれる。排気ファン500の回転数は、例えば、制御装置25が、ロードセル13の検出信号から演算した生ごみ重量に応じて制御する。これにより、処理量に応じて必要とされる量の酸素が、処理槽14内に供給される。また、例えば吸気管路29に風量計(図示せず)を設け、この風量計の検出信号に応じて制御するようにしても良い。
【0041】
以上に説明した本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態の作用効果を以下に順次説明する。
まず、本実施の形態によれば、生ごみ処理機400からの排気を、焼却設備100に導く排気管路401を設けることにより、臭気成分を含んだ生ごみ処理機400の処理槽14からの排気は、焼却設備100の燃焼室101内に導かれ、そこで臭気成分を燃焼除去される。このように、脱臭装置として、既存の焼却設備100を用いることができるので、従来、排気の脱臭専用に生ごみ処理機に設けていた脱臭装置を省略することができる。同時に、従来、放出されていた焼却設備100の燃焼エネルギーを、生ごみ処理機400の排気の脱臭に活用することができる。このように、焼却設備100の燃焼エネルギーを、排気の脱臭に有効活用することにより、生ごみ処理機400のエネルギー効率を向上させることができると共に、脱臭装置の省略による生ごみ処理機400の小型化を図ることもできる。
【0042】
また、本実施の形態においては、生ごみ処理機400における吸気を、従来、廃エネルギーとして大気に放出されていた焼却設備100の燃焼ガスを利用して予め加熱している。これにより、生ごみ処理機400内の加熱ヒータ34等といった熱源装置の運転を極力抑えることができる。言い換えれば、生ごみ処理機400における減量化処理に必要な熱を主に焼却設備100の燃焼ガスから取得することができる。このように、本実施の形態によれば、焼却設備100の廃エネルギーを有効活用し、生ごみ処理機400の省エネルギー化を図ることができ、より環境に配慮された生ごみの減量化処理を行うことができる。
【0043】
更に、微生物分解型の生ごみ処理機において、処理媒体は永久的に使用可能なものではなく、通常、上記のように生ごみの分解処理を日々行っていくうちに、処理媒体が劣化し所望の分解処理能力が得られなくなってしまう。この場合、定期的に(又は必要に応じて)処理媒体の一部(又は全部)を入れ替える必要がある。処理槽14から取出された残渣を含んだ処理媒体は、通常、堆肥センターに搬送されそこで堆肥化され再利用される。しかしながら、堆肥センターの受け入れ容量が必ずしも十分でない場合も少なくなく、堆肥センターで受け入れられない分に関しては、焼却処分する場合が多い。
【0044】
この場合、本実施の形態の生ごみ処理システムにおいては、生ごみ処理機400と焼却設備100とを備えているため、使用済みの処理媒体を焼却設備100の被焼却物とすることで、従来、単に焼却処分していた使用済み処理媒体をシステム内で再びエネルギーに変換することができる。即ち、生ごみ処理機400は、焼却設備100の燃焼ガスを熱源として利用しているため、処理媒体の焼却による燃焼熱は、再び生ごみ処理機400の熱源として有効に還元される。このように、本実施の形態においては、処理媒体及び残渣を容易に処理できると共に、これにより発生するエネルギーを再び有効活用し、エネルギーのサイクル化を実現することができる。
【0045】
また、通常、使用済み処理媒体を焼却する場合には、生ごみ処理機から取出した処理媒体をトラック等により焼却設備まで運搬することになる。このような処理媒体の運搬は、時間、労力及びコストを要するものであり、効率的作業とは言えない。それに対し、本実施の形態においては、上述のようにシステム内で使用済み処理媒体の処理を行うことができるので、この作業にかかる時間、労力及びコストを低減することができる。
【0046】
なお、本発明の本質は、処理槽14からの排気を焼却設備100で燃焼脱臭することであり、この限りにおいては、必ずしも、エネルギー効率向上のために、生ごみ処理機400に対し焼却設備100の廃エネルギーを投入する構成としなくても良い。
【0047】
本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態を図7及び図8を用いて説明する。
図7は本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態の全体配置を表す概略図、図8は本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の詳細構造を表す断面図で、図5に対応する図である。但し、これら図7及び図8において、先の各図と同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態が、前述の本発明の生ごみ処理機の一実施の形態と相違する点は、前述の本発明の生ごみ処理機の一実施の形態が、燃焼ガスにより加熱した温暖な吸気(外気)を処理槽内に導くものであったのに対し、燃焼ガスを生ごみ処理機内に直接導き、この燃焼ガスにより処理槽を加熱する点である。
【0048】
図7及び図8に示すように、本実施の形態の生ごみ処理システムは、焼却設備100と、可変熱交換器300と、生ごみ処理機400Aとで構成されている。203Aは焼却設備100の排気筒102から分岐した吸気管路で、この吸気管路203Aは、前述の一実施の形態における吸気管路203と同様、可変熱交換器300を経て生ごみ処理機400Aに接続している。
【0049】
図8において、14Aは処理槽14の包囲カバーで、この包囲カバー14Aは、間隙空間を介して処理槽14の外側を覆うと共に、吸気管路203Aからの燃焼ガスを処理槽14との間の間隙空間に受け入れるものである。また、203Bはこの包囲カバー14Aと処理槽14との間の間隙空間の燃焼ガスを放出する排気管、203Baはこの排気管203Bに設けたファンで、排気管203Bは、生ごみ処理機400Aの本体カバー6を貫通して包囲カバー14Aに接続している。吸気管路29及び排気管203Bは、包囲カバー14Aにおける互いに反対側に設けられ、上記間隙空間に導かれた燃焼ガスが、ファン203Baによって、一様に処理槽14の外壁に沿って流れるようになっている。なお、本実施の形態においては、処理槽14は断熱材で覆わず、包囲カバー14Aの内壁又は/及び外壁を断熱材で覆うことが好ましい。その他の構成は、前述の一実施の形態と同様である。
【0050】
このような構成の本実施の形態においても、処理槽14からの排気を焼却設備100に導くことにより、前述の本発明の生ごみ処理機の一実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、処理槽14の外壁面に沿うように、焼却設備100からの燃焼ガスを流すことにより、処理槽14の外側から処理媒体に熱を与えることができるので、微生物の温度環境を整えることができ、上記同様、焼却設備100の廃熱を、生ごみの減量化処理に有効活用することができる。
【0051】
なお、本実施の形態においては、吸気管路203Aからの吸気(燃焼ガス)は、処理槽14の外側に導かれ、微生物には触れない構成であったため、燃焼ガスを直接生ごみ処理機400A内に導く構成としたが、燃焼ガスにより加熱した外気を上記間隙空間に導く構成としても勿論構わない。図9を用いてそのような態様の実施の形態を説明する。
【0052】
図9は本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態の全体配置を表す概略図である。この図9において、先の各図と同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。図9に示すように、本実施の形態の生ごみ処理システムは、焼却設備100と、熱交換器200と、可変熱交換器300と、生ごみ処理機400Bとで構成されている。生ごみ処理機400Bに導かれる吸気は、熱交換器200の吸気筒202から取り入れられた外気であり、この外気が熱交換器200及び可変熱交換器300を経て生ごみ処理機400Bに取り入れられるようになっている。
【0053】
本実施の形態においては、こうして温度調節された外気を、図7及び図8で説明した実施の形態と同様、吸気管路203から分岐した吸気管路203Aを介し、処理槽14(図8参照)及び包囲カバー14A(図8参照)の間隙空間に導いて処理槽14を加熱しつつ、排気管203Bから放出するようになっている。またこれに加え、本実施の形態では、吸気管路203からの吸気を、処理槽14上部に設けた吸気口28(図8参照)に導き、処理槽14内にも送り込むようになっている。その他の構成は、図7及び図8の実施の形態と同様である。
【0054】
本実施の形態においても、先の各実施の形態と同様の効果が得られると共に、処理媒体に処理槽14の内外から熱を加えることができ、より効率的に処理媒体に熱を供給することができる。
【0055】
本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態を図10乃至図12を用いて説明する。
図10は本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態の全体配置を表す概略図、図11は本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の概略構造を表す斜視図、図12は図11中矢印A方向から見た側断面図である。これら図10乃至図12において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。本実施の形態の生ごみ処理システムは、いわゆる乾燥型の生ごみ処理機を用いて構成されたシステムであり、焼却設備100と、可変熱交換器300と、乾燥型の生ごみ処理機400Cとで構成されている。
【0056】
本実施の形態において、焼却設備100の燃焼ガスは、図7及び図8の実施の形態と同様、排気筒102から分岐した吸気管路203Aに流入し、可変熱交換器300を経て生ごみ処理機400Cに取り入れられるようになっている。この吸気管路203Aからの吸気は、可変熱交換器300により、生ごみ処理機400Cの運転に支障を来たさない程度の温度に調節されるようになっている。以下に生ごみ処理機400Cの概略構成を説明する。
【0057】
図11及び図12において、401は略角形の生ごみ処理機の本体、402は処理機本体401内に配置した概略有底筒形の処理槽で、この処理槽402は、処理機本体401の底面に固定された支持部材403により支持されている。上記の吸気管路203Aは、図12に示すように、この処理槽402の内部に突出しており、その先端は下方に向けられている。また、404はこれら処理機本体401と処理槽402とを接続する投入口で、この投入口404を介して処理槽402内に生ごみが投入されるようになっている。
【0058】
405はこの投入口404を開閉する投入蓋、406は処理槽402内に設けた生ごみの攪拌装置である。この攪拌装置406は、処理槽402内に回転自在に支持された回転軸407と、この回転軸407に放射状に設けた複数の攪拌翼408とで構成されている。
【0059】
410は処理機本体401の底部に配置した攪拌装置406の駆動装置で、この駆動装置410は、例えば電動モータ等で構成されている。409は攪拌装置406の回転軸407に設けたスプロケット、411はこの駆動装置410の出力軸(図示せず)の端部に設けたスプロケットで、駆動装置410の駆動力が、スプロケット409,411間に巻回したチェーン412により伝達され、攪拌装置406が図12中矢印方向に回転するようになっている。なお、この駆動伝達構造に関しては、例えばスプロケット409,411をプーリとし、これらをベルトで連結する構造としても構わない。
【0060】
413は処理槽402の上部に設けた排気口で、上記吸気管路203Aからの高温の吸気は、処理槽402内の生ごみに向かって送風され、この排気口413を介して処理槽402外に導出されるようになっている。また、414は排気口413に接続された排気ダクトで、この排気ダクト414は、その先端が生ごみ処理機本体401の上部に突出し、排気管路401(図10参照)に接続している。416は排気ダクト414の途中に設けた排気ファンで、この排気ファン416は、処理槽402内の換気を促進するものである。419は排気に含まれる灰や塵埃等を除去するフィルタで、このフィルタ419は、処理槽402の排気口413入口部分に設けられている。
【0061】
以下に本実施の形態の生ごみ処理システムの動作を説明する。
図10において、焼却設備100からの高温の燃焼ガスは、排気筒102から分岐した吸気管路203Aに導かれる。この途中、吸気管路203Aを流れる燃焼ガスは、可変熱交換器300にて生ごみ処理機400Cの運転に好適な温度に調節される。可変熱交換器300を経て温風(熱風)とされた燃焼ガスは、生ごみ処理機400Cの処理槽402内にて、下方の生ごみに向かって送風され生ごみを乾燥させる。またこれと同時に、攪拌装置406により生ごみを攪拌し、効率的に生ごみを乾燥させ減量化処理を図る。処理槽402内で生じた排気は、排気ダクト414を介して排気管路401に導かれ、最終的焼却設備100にて臭気成分を焼き払われて燃焼ガスと共に大気放出される。
【0062】
本実施の形態においても、処理槽402からの排気を焼却設備100に導くことにより、前述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、乾燥型の生ごみ処理機400Cを用いた場合でも、生ごみの乾燥に用いる温風の加熱源として焼却設備100の燃焼ガスを利用することができる。これにより、生ごみへの送風を加熱する加熱ヒータ等の熱源装置を備えなくとも、廃エネルギーを有効的に利用して生ごみの減量化処理を実施することができる。また、乾燥型の生ごみ処理機にあっては乾燥したほぼ固形の残渣が残るが、これを焼却設備100にて燃料として焼却することにより、エネルギー循環を図ることができる。
【0063】
なお、本実施の形態においては、直接燃焼ガスをあてて生ごみを乾燥させる構成としたが、例えば処理槽402の外周側に燃焼ガスを導き、処理槽402を加熱して生ごみの水分を蒸発させる構成等も考えられる。そして、本発明の本質的特徴は、生ごみ処理機の排気を焼却設備に導き、排気中の臭気成分を燃焼除去することにあり、以上で説明した各実施の形態の態様に限られる必要はなく、他に様々な変形例が考えられる。以下、そうした構成例を図13乃至図17を用いて順次説明していく。
【0064】
図13(a)乃至図13(c)は、本発明の生ごみ処理システムの一変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図13(a)乃至図13(c)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。これら図13(a)乃至図13(c)に示した各変形例は、熱交換器200内で燃焼ガスにより外気を加熱し、更に可変熱交換器300を介して温度調節した上で、生ごみ処理機400Xに導くと共に、生ごみ処理機400Xの排気を焼却設備100に導くものである。図13(a)の変形例は、吸気管路203からの温暖な外気を処理槽14X内に導き、図13(b)の変形例は、吸気管路203からの温暖な外気を処理槽14X外に導き、また図13(c)の変形例は、吸気管路203からの外気を処理槽14Xの内外の双方に導くようになっている。
【0065】
図13(a)乃至図13(c)の各変形例においては、清浄な外気を加熱して生ごみ処理機400Xに導く構成であるため、生ごみ処理機400Xは、微生物分解型、乾燥型のいずれであっても良い。即ち、生ごみ処理機400Xとして、微生物分解型のものを用いた場合、処理槽14X内に供給された温暖な外気は、微生物に酸素を供給すると共に処理媒体に直接熱を与えて微生物の温度環境を好適なものとし、処理槽14X外に導入された外気は、処理槽14Xを加熱して間接的に処理媒体に熱を与える。一方、生ごみ処理機400Xとして、乾燥型のものを用いた場合、処理槽14X内に供給された温暖な外気は、生ごみを直接的に乾燥させ、処理槽14X外に導入された外気は、処理槽14Xを加熱して間接的に生ごみを加熱して乾燥させる。
【0066】
なお、図13(a)及び図13(c)に示した各変形例は、それぞれ図1及び図9に示した生ごみ処理システムとほぼ同じ概念のシステムであるが、上記のように、生ごみ処理機400Xは、微生物分解型の生ごみ処理機に限定されることなく、例えば乾燥型等の他方式の生ごみ処理機としても構わない。また、可変熱交換器300を単なる熱交換器としても良いし、逆に熱交換機200に温度調節機能を持たせても構わない。また、状況によっては、更に多数の熱交換器を多段に設ける構成としても勿論構わない。
【0067】
図14(a)乃至図14(c)は、本発明の生ごみ処理システムの他の変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図14(a)乃至図14(c)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。これら図14(a)乃至図14(c)に示した各変形例も、生ごみ処理機400Xに対し熱交換器200によって加熱した外気を導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くものであるが、可変熱交換器300を省略している点でそれぞれ図13(a)乃至図13(c)の各変形例と相違する。即ち、熱交換器200内で外気を燃焼ガスにより加熱し、この外気を、可変熱交換器300によって温度調節せずに直接生ごみ処理機400Xに導くものである。図14(a)の変形例は、吸気管路203からの温暖な外気を処理槽14X内に導き、図14(b)の変形例は、吸気管路203からの温暖な外気を処理槽14X外に導き、また図14(c)の変形例は、吸気管路203からの外気を処理槽14Xの内外の双方に導くようになっている。
【0068】
図14(a)乃至図14(c)の各変形例においても、清浄な外気を加熱して生ごみ処理機400Xに導く構成であるため、生ごみ処理機400Xは、微生物分解型、乾燥型のいずれであっても適用可能である。それ程厳密な吸気温度の管理が求められないような場合には、このように、熱交換器を多段に設けず、1台の熱交換器200を介して生ごみ処理機400Xに外気を導入する構成でも足り、同等の効果を得ることができる。なお、図14(a)乃至図14(c)に示した各変形例において、熱交換機200に温度調節機能を持たせても勿論構わない。
【0069】
図15(a)乃至図15(c)は、本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図15(a)乃至図15(c)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。これら図15(a)乃至図15(c)に示した各変形例は、可変熱交換器300を介して温度調節した上で、直接燃焼ガスを生ごみ処理機400Xに導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くものである。図15(a)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14X内に導き、図15(b)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14X外に導き、また図15(c)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14Xの内外の双方に導くようになっている。
【0070】
図15(a)乃至図15(c)の各変形例においては、燃焼ガスを生ごみ処理機400Xに吸気する構成であるため、図15(a)及び図15(c)の両変形例のように、処理槽14X内に燃焼ガスを導入する場合は、微生物分解型の生ごみ処理機への適用は望ましくなく、そのため、生ごみ処理機400Xとして乾燥型の生ごみ処理機を用いる。図15(b)の変形例は、処理槽14X内に燃焼ガスを導くものではないので、生ごみ処理機400Xとして、乾燥型、微生物分解型の両タイプの生ごみ処理機を用いることができる。なお、図15(a)の変形例は、先に図10に示した実施の形態と同様の概念であり、図15(b)に示した変形例は、先の図7に示した実施の形態と同様の概念である。但し、上記のように、図15(b)の変形例は、生ごみ処理機400Xとして微生物分解型のものに限られず、乾燥型の生ごみ処理機への適用も可能なものである。また、要求される吸気温度の調節能力によっては、可変熱交換器300を温度調整機能を持たない熱交換器に代えても良いし、熱交換器(又は可変熱交換器)を増設した構成としても構わない。
【0071】
図16(a)乃至図16(c)は、本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図16(a)乃至図16(c)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。これら図16(a)乃至図16(c)に示した各変形例は、熱交換器を介さず直接燃焼ガスを生ごみ処理機400Xに導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くものである。図16(a)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14X内に導き、図16(b)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14X外に導き、また図16(c)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14Xの内外の双方に導くようになっている。
【0072】
図16(a)乃至図16(c)の各変形例においても、燃焼ガスを生ごみ処理機400Xに導く構成であるため、図16(a)及び図16(c)の両変形例のように、処理槽14X内に燃焼ガスを導入する場合は、微生物分解型の生ごみ処理機への適用は望ましくなく、生ごみ処理機400Xとして乾燥型の生ごみ処理機を用いる。図16(b)の変形例は、処理槽14X内に燃焼ガスを導くものではないので、生ごみ処理機400Xとして、乾燥型、微生物分解型の両タイプの生ごみ処理機を用いることができる。例えば寒冷地での稼動等では、あえて熱交換器(又は可変熱交換器)で吸気温度を調節する構成としなくても、これら図16(a)乃至図16(c)の各変形例のような構成で足りる場合もあり、同様の効果を得ることができる。
【0073】
図17(a)及び図17(b)は、本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図17(a)及び図17(b)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。例えば、寒冷地や積雪のある地域等で生ごみ処理機を稼動させる場合には、吸気温度が氷点下になる場合がある。このような場合には、一般的に、大型のものであっても生ごみ処理機を建屋内に設置する。これら図17(a)及び図17(b)に示した両変形例は、生ごみ処理機400Xを建屋600内に設置した場合に適用するものである。
【0074】
図17(a)及び図17(b)の変形例においては、熱交換器200内で燃焼ガスにより加熱した外気を建屋600内に導き、建屋600内の室温を温暖に保つものである。そして、生ごみ処理機400Xは、建屋600内の温暖な外気を吸気として内部に導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くようになっている。勿論、生ごみ処理機400Xとしては、微生物分解型でも乾燥型でも適用可能である。
【0075】
図17(b)の変形例は、熱交換器200内で加熱された外気を温度調節せずに直接建屋600内に導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くものであり、この場合も同様に、生ごみ処理機400Xとしては、微生物分解型でも乾燥型でも適用可能である。
【0076】
以上、図13乃至図17で説明した各変形例のように、図1乃至12で説明した各実施の形態の態様に限られず、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導き、排気中の臭気成分を燃焼除去することにより、前述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0077】
【発明の効果】
本発明によれば、既存の焼却設備を脱臭装置として用いることにより、従来、排気の脱臭専用に生ごみ処理機に設けていた脱臭装置を省略し生ごみ処理機を小型化することができると同時に、従来、放出されていた焼却設備の燃焼エネルギーを有効活用することができる。また、焼却設備からの燃焼ガスの廃エネルギーを処理槽に投入すれば、処理槽における生ごみの減量化処理に有効活用することにより、生ごみ処理機のエネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態の全体配置を表す概略図である。
【図2】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の全体構造を表す正面図である。
【図3】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の全体構造を表す上面図である。
【図4】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の内部構造を詳細に表す図3中のIV−IV断面による断面図である。
【図5】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の内部構造を詳細に表す図4中のV−V断面による断面図である。
【図6】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の内部構造を詳細に表す図4中のVI−VI断面による断面図である。
【図7】本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態の全体配置を表す概略図である。
【図8】本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の詳細な内部構造を表す断面図で、図5に対応する図である。
【図9】本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態の全体配置を表す概略図である。
【図10】本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態の全体配置を表す概略図である。
【図11】本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の概略構造を表す斜視図である。
【図12】本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の概略構造を表す図11中矢印A方向から見た側断面図である。
【図13】本発明の生ごみ処理システムの一変形例の概略構成を表す概念図である。
【図14】本発明の生ごみ処理システムの他の変形例の概略構成を表す概念図である。
【図15】本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。
【図16】本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。
【図17】本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。
【符号の説明】
14,14X 処理槽
14A 包囲カバー
29 吸気管路
100 焼却設備
101 燃焼室
103 分岐管路
200 熱交換器
203,203A 吸気管路
400,400A〜C,X 生ごみ処理機
401 排気管路
402 処理槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、投入された生ごみを減量化する生ごみ処理システム、生ごみ処理方法及び生ごみ処理機に関し、更に詳しくは、既存の焼却設備を燃焼式脱臭装置として有効に活用して、エネルギー効率良く運用可能な生ごみ処理システム、生ごみ処理方法及び生ごみ処理機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、家庭、飲食店、食品加工業者等で発生する残飯、野菜・果物のくず、魚介類の骨・貝殻等を含む生ごみは、焼却設備にて焼却処分される場合が多かった。ところが、こうした生ごみは、水分を多量に含むため焼却炉の温度を低下させ、燃焼効率低下の原因となったり、また様々な成分を含むためダイオキシンの発生原因となる等といった問題があった。そこで、近年、生ごみを減量化処理する生ごみ処理機が注目されてきている。
【0003】
生ごみ処理機の主な種類としては、いわゆる微生物分解型のものや、乾燥型のもの等が代表的である。例えば、微生物分解型の生ごみ処理機においては、処理槽内に微生物を混入した媒体が収容されており、投入した生ごみをこの媒体と混合することにより、媒体中の微生物により生ごみを分解して減量(又は消減)させるようになっている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−200469号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
生ごみ処理機においては、その処理方式に関わらず、生ごみの減量化処理に伴って処理槽内から排出される排気には、臭気成分が含まれているので、この排気中の臭気を除去するために、様々な脱臭装置が一般に用いられる。脱臭装置の脱臭方式の1つとして、排気中の臭気成分を燃焼させることにより、排気を脱臭処理するいわゆる燃焼方式があるが、この燃焼方式を採用した脱臭装置は、脱臭効率に優れている反面、導入コスト及び運用コストが高いという憾みがある。
【0006】
ところで、例えばごみ処分場や各種工場等、生ごみ処理機を使用する業者等の中には焼却設備を所有する者も少なくない。一般に、こうした工場や処分場等で用いられる焼却設備は、被焼却物である可燃ごみ等を単に焼却処分することのみを目的として運用されている場合が多く、必ずしもその燃焼エネルギーが有効に利用されているとは限らない。
【0007】
本発明は、上記の事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存の焼却設備を燃焼式脱臭装置として有効に活用して、エネルギー効率良く運用可能な生ごみ処理システム、生ごみ処理方法及び生ごみ処理機を提供することにある。
【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、第1の発明は、処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、前記処理槽からの排気を導く排気管路と、投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備とを備えたことを特徴とする。
【0009】
第1の発明によれば、生ごみ処理機の排気を、焼却設備に導く排気管路を設けることにより、臭気成分を含んだ処理槽からの排気は、焼却設備の燃焼室内に導かれ、そこで臭気成分を燃焼除去される。つまり、脱臭装置として、既存の焼却設備を用いることができるので、従来、排気の脱臭専用に生ごみ処理機に設けていた脱臭装置を省略することができる。同時に、従来、放出されていた焼却設備の燃焼エネルギーを、生ごみ処理機の排気の脱臭に活用することができる。このように、焼却設備の燃焼エネルギーを、排気の脱臭に有効活用することにより、生ごみ処理機のエネルギー効率を向上させることができると共に、生ごみ処理機の小型化を図ることもできる。
【0010】
また、第2の発明は、処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、前記処理槽からの排気を導く排気管路と、投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備と、この焼却設備の前記排気筒から分岐し、前記燃焼ガスを分流させて前記生ごみ処理機に導く吸気管路とを備えたことを特徴とする。
【0011】
また、第3の発明は、処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、前記処理槽からの排気を導く排気管路と、投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備と、この焼却設備の前記排気筒から分岐し、前記燃焼ガスを分流させる分岐管路と、前記生ごみ処理機の処理槽内に吸気を導く吸気管路と、前記分岐管路内を流れる前記燃焼ガスと前記吸気管路内を流れる前記処理槽への吸気との間で熱交換させる熱交換器とを備えたことを特徴とする。
【0012】
上記第2及び第3の発明によれば、焼却設備を燃焼式脱臭装置として用いることにより、上記同様の効果を得ると共に、更に焼却設備からの燃焼ガスの熱エネルギーを、処理槽における生ごみの減量化処理に有効活用することにより、より一層、エネルギー効率を向上させることができる。
【0013】
また、第4の発明は、上記第2又は第3の発明において、前記吸気管路は、吸気を前記処理槽の内部に導くことを特徴とする。
【0014】
また、第5の発明は、上記第2又は第3の発明において、前記処理槽の外側を間隙空間を介して覆うと共に、前記吸気管路からの吸気を前記間隙空間に受け入れる包囲カバーを備えたことを特徴とする。
【0015】
また、第6の発明は、生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭することを特徴とする。
【0016】
また、第7の発明は、生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、また、前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はこの燃焼ガスにより加熱した外気を、前記生ごみ処理機への吸気に利用することを特徴とする。
【0017】
また、第8の発明は、生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、また、前記減量化処理の終了後、前記生ごみ処理機の処理槽内に残存した残渣を、前記焼却設備の燃焼室内に投入し焼却処分することを特徴とする。
【0018】
また、第9の発明は、投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路とを備えたことを特徴とする。
【0019】
また、第10の発明は、投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路と、前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はその燃焼ガスにより加熱された外気を前記処理槽内に導く吸気管路とを備えたことを特徴とする。
【0020】
また、第11の発明は、投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路と、前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はその燃焼ガスにより加熱された外気を前記処理槽内に導く吸気管路と、前記処理槽の外側を間隙空間を介して覆うと共に、前記吸気管路からの吸気を前記間隙空間に受け入れる包囲カバーとを備えたことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の生ごみ処理システムの実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態の全体配置を表す概略図である。この図1において、100は焼却設備で、この焼却設備100は、燃焼室101に投入された被焼却物を燃焼し、上方に突設した排気筒102を介して燃焼ガスを大気放出するようになっている。103は排気筒102から分岐した分岐管路である。なお、焼却設備100は、各種工場や処理施設に既存の設備である。
【0022】
200は熱交換器で、この熱交換器200は、焼却設備100の排気筒102から分流し、分岐管路103を介して導かれた燃焼ガスと外気との間で熱交換するものであって、公知の構成のもので足りる。例として図1に示した熱交換器200を説明すると、分岐管路103から熱交換器200内に流入した燃焼ガスは、内部のジグザグ管路(簡略的に図示した)を介して排気筒201から導出される一方、外気は吸気筒202から熱交換器200内に流入し、上記ジグザグ管路との接触によって燃焼ガスと熱交換(加熱)され、吸気管路203に導出されるようになっている。
【0023】
300は温度調節機能を有する熱交換器(以下、可変熱交換器と記載する)で、この可変熱交換器300は、吸気管路203のジグザグ部分(簡略的に図示した)を内包しており、熱交換器200を介して暖められた吸気は、このジグザグ部分を経て生ごみ処理機400に導かれるようになっている。ここでは、吸気管路203内の吸気が高温側流体、吸気筒301から流入し排気筒302から放出される外気が低温側流体である。303は吸気筒301に設けた流量調整弁で、可変熱交換器300は、この流量調整弁303の開度を調整し低温側流体の流量を調節することにより、熱交換効率を変化させ吸気管路203中の吸気温度を調整するようになっている。
【0024】
また、繁雑防止のため特に図示していないが、可変熱交換器300には、吸気管路203中の吸気温度を測定する温度センサが設けられており、この温度センサの検出温度に基づき、吸気温度が設定範囲の値となるよう、流量調整弁303の開度が制御されるようになっている。但し、流量調整弁303の開度調整は手動操作によるものでも構わない。
【0025】
400は生ごみを減量化処理(分解処理)する微生物分解型の生ごみ処理機で、この生ごみ処理機400は、熱交換器200からの吸気が、吸気管路203を介して導かれるようになっている。
【0026】
図2はこの生ごみ処理機400の全体構造を表す正面図、図3はその上面図である。これら図2及び図3において、6は生ごみ処理機400の本体カバーで、この本体カバー6の長手方向一方側(この例では図2中右側)、正面側(図2中紙面直交方向手前側)には、内蔵設備のメンテナンスや処理媒体(後述)の交換作業への配慮から、それぞれ開閉扉6a,6bが設けられている。
【0027】
8は生ごみ投入時に開閉する投入蓋で、この投入蓋8は、生ごみ処理機400の本体カバー6の正面側(図3中下側)上部に設けられており、駆動装置9によって開閉するようになっている。10は運転に関わる操作や設定、記録、表示等を行う操作盤である。
【0028】
図4乃至図6は、生ごみ処理機400の内部構造を詳細に表す図で、図4は図3中IV−IV断面による断面図、図5及び図6はそれぞれ図4中V−V断面、VI−VI断面による側断面図である。これら図4乃至図6において、11は生ごみ処理機400のベースフレームで、上記本体フレーム6は、このベースフレーム11上に積載されている。12は複数(本例では4つ)のロードセル13を介しベースフレーム11上に設けた支持板、14は投入した生ごみを減量化処理するための処理槽である。この処理槽14は、ほぼ全体に断熱材(例えばウレタン等)で覆われたトラフ状の容器であって、内部に生ごみを分解処理する微生物が混入された処理媒体(例えばおがくず等)を収容している。
【0029】
15は処理槽14内に設けた攪拌装置で、この攪拌装置15は、処理槽14内に投入された生ごみを処理媒体と共に適宜攪拌するものである。また、この攪拌装置15は、処理槽14の長手方向(図4中左右方向)に略水平に配設した回転軸16と、この回転軸16に取付けた攪拌翼17とで構成されている。但し、繁雑防止のため図4及び図5においては攪拌翼17を1つしか図示していないが、実際には、回転軸16に対し、軸方向にほぼ一定の間隔で、複数の攪拌翼17が設けられる。また、この限りではないが、各攪拌翼17は、隣接するもの同士、回転軸16周方向に所定角度づつ角度がずれていくように設けてある。
【0030】
18,18は回転軸16の軸受、19は攪拌装置15の駆動装置で、この駆動装置19は、上記支持板12上に設けられている。20,21は、それぞれ攪拌装置15の回転軸16、駆動装置19の出力軸19aの先端部に設けたスプロケット、22はこれらスプロケット20,21に巻回したチェーンで、駆動装置19からの駆動力が、チェーン22を介して攪拌装置15に伝達されるようになっている。なお、この駆動伝達構造に関しては、例えばスプロケット20,21をプーリに置き換え、これらをベルトで連結する構造としても良い。
【0031】
25は生ごみの減量化処理に関連して作動する各作動装置を制御する制御装置で、この制御装置25は、生ごみ処理機400に設けた各センサ類からの検出信号や操作盤10からの操作信号等を入力し、データを演算・記録したり、制御に関わる所定の演算を行い各作動装置に指令信号を出力したり、操作盤10に表示信号を出力したりする役割を果たすものであり、上記支持板12上に設けられている。
【0032】
27は前述の吸気管路203と接続した吸気取込口、28は処理槽14に設けた吸気口で、これら吸気取込口27及び吸気口28は、処理槽14に対し近接した経路をなす吸気管路29を介して接続されている。また、図4において、31は処理槽14からの処理媒体の取出し口、32は処理槽14から排気を排出するための排気口、図5において、30は処理槽14に生ごみを投入するための投入口、31aは先の取出し口の開閉蓋である。図5に示したように、投入口30は、処理槽14との間に間隙を有するが、投入口30を覆うように、処理槽14と本体カバー6との間にフレキシブルなカバーが設けられており、間隙による気密性の低下は防止してある。また、これと同様に、排気口32の周囲にも、処理槽14と本体カバー6との間にフレキシブルなカバーが設けられている。また、33は処理槽14内の処理媒体に散水する給水装置(図5参照)、34は処理槽14を加熱して処理媒体を温暖に保つための加熱ヒータ(図5参照)である。
【0033】
図1に戻り、401は生ごみ処理機400からの排気を焼却設備100に導く排気管路で、この排気管路401は、生ごみ処理機400の上記処理槽14の排気口32と、焼却設備100の燃焼室101とを接続している。500は排気管路401の途中に設けた排気ファンで、この排気ファン500によって、吸気管路203→処理槽14→排気管路401→燃焼室101という気体の流れを積極的に生じさせている。
【0034】
次に、上記構成の本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態の動作を説明する。
図1において、焼却設備100からの高温の燃焼ガスは、フィルタ(図示せず)で清浄化され、排気筒102の分岐管路103を介して熱交換器200に流入する。熱交換器200に流入した燃焼ガスは、熱交換器200の排気筒201から大気放出されるまでに、熱交換器200内にて、吸気筒202から流入した外気に熱量を与える。熱交換器200内にて加熱された外気は、後段の生ごみ処理機400への吸気として吸気管路203を流れる途中、可変熱交換器300を介し温度調節され、生ごみ処理機400に導かれる。生ごみ処理機400の動作は後述するが、この生ごみ処理機400において生ごみの減量化処理に伴い、処理槽14から排出される排気は、排気管路401を介し、排気ファン500によって積極的に焼却設備100の燃焼室101に送り込まれる。処理槽14からの排気に含まれる臭気成分は、この燃焼室101内で燃焼され、排気の脱臭処理が行われる。そして、最終的に燃焼室101からの燃焼ガスは、排気筒102を介し大気放出されると共に、その一部は、分岐管路103を介し熱交換器200に導かれる。
【0035】
生ごみ処理機400の動作は以下の通りである。
まず、生ごみ処理の運転を開始する場合には、まず操作盤10で所定の操作を行い、発酵分解処理対象となる生ごみを処理槽14内に投入する。処理槽14内の生ごみは、接触した処理媒体中の微生物により、水やガスに分解され減量化処理される。
【0036】
ここで、運転中、生ごみの良好な分解処理を実現するためには、微生物の生息環境を良好状態に維持し、微生物を活性化する必要がある。微生物の生息環境としては、処理媒体の通気性、温度環境、及び湿度環境等が挙げられる。そのため、生ごみ処理機では、運転中、以下のような動作が行われる。
【0037】
まず、処理媒体の通気性を確保し、微生物に新鮮な酸素を供給すると共に、処理媒体中の水分分布を均一化し、湿度環境を均一にするために、投入された生ごみは、攪拌装置15によって、処理媒体と共に適宜攪拌される。この攪拌装置15は、格納したプログラムに順じて制御装置25から攪拌装置15の駆動装置19に適宜出力される指令信号によって、例えば1〜3rpm程度の回転数で毎時1〜2分間程度動作する。また、必要な場合には、操作盤10により攪拌装置15を操作可能である。
【0038】
また、微生物にとって好適な温度環境を維持するために、加熱ヒータ34によって処理槽14を適宜加熱する。この加熱ヒータも、制御装置25から適宜出力される指令信号に応じて作動する。制御装置25は、温度センサ(図示せず)の検出信号を基に演算した処理媒体温度が、予め設定された適正範囲を下回った場合、加熱ヒータ34をONにし、処理媒体温度が適正範囲内にある場合、加熱ヒータ34をOFFにする。
【0039】
また、微生物にとって好適な湿度環境を維持するために、給水装置33によって処理媒体に適宜給水する。この給水装置33も、制御装置25から適宜出力される指令信号に応じて動作する。制御装置25は、例えば、ロードセル13の検出信号を基に推定した処理媒体の含水率が、予め設定された適正範囲を下回った場合、給水装置33の電磁弁(図示せず)に指令信号を出力して処理媒体に所定量給水させる。この給水量は、給水装置の配管に設けた流量計(図示せず)からの検出信号を基に、制御装置25によって演算、管理される。なお、給水が行われた場合、制御装置25は、駆動装置19に指令信号を出力て攪拌装置15を一定時間駆動させることにより、生ごみ及び処理媒体を攪拌し、処理媒体の水分分布を均一化する。
【0040】
また、微生物に新鮮な酸素を供給するために、処理槽14内の換気を行う。この換気14は、排気ファン500が生じさせる吸排気の流れによるもので、吸気管路201、29からの吸気(外気)が処理槽14内に導かれ、これにより微生物に酸素が供給されると共に、生ごみの分解処理に伴って発生するガス等が処理槽14外に排出され、排気管路401を介し焼却設備100に導かれる。排気ファン500の回転数は、例えば、制御装置25が、ロードセル13の検出信号から演算した生ごみ重量に応じて制御する。これにより、処理量に応じて必要とされる量の酸素が、処理槽14内に供給される。また、例えば吸気管路29に風量計(図示せず)を設け、この風量計の検出信号に応じて制御するようにしても良い。
【0041】
以上に説明した本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態の作用効果を以下に順次説明する。
まず、本実施の形態によれば、生ごみ処理機400からの排気を、焼却設備100に導く排気管路401を設けることにより、臭気成分を含んだ生ごみ処理機400の処理槽14からの排気は、焼却設備100の燃焼室101内に導かれ、そこで臭気成分を燃焼除去される。このように、脱臭装置として、既存の焼却設備100を用いることができるので、従来、排気の脱臭専用に生ごみ処理機に設けていた脱臭装置を省略することができる。同時に、従来、放出されていた焼却設備100の燃焼エネルギーを、生ごみ処理機400の排気の脱臭に活用することができる。このように、焼却設備100の燃焼エネルギーを、排気の脱臭に有効活用することにより、生ごみ処理機400のエネルギー効率を向上させることができると共に、脱臭装置の省略による生ごみ処理機400の小型化を図ることもできる。
【0042】
また、本実施の形態においては、生ごみ処理機400における吸気を、従来、廃エネルギーとして大気に放出されていた焼却設備100の燃焼ガスを利用して予め加熱している。これにより、生ごみ処理機400内の加熱ヒータ34等といった熱源装置の運転を極力抑えることができる。言い換えれば、生ごみ処理機400における減量化処理に必要な熱を主に焼却設備100の燃焼ガスから取得することができる。このように、本実施の形態によれば、焼却設備100の廃エネルギーを有効活用し、生ごみ処理機400の省エネルギー化を図ることができ、より環境に配慮された生ごみの減量化処理を行うことができる。
【0043】
更に、微生物分解型の生ごみ処理機において、処理媒体は永久的に使用可能なものではなく、通常、上記のように生ごみの分解処理を日々行っていくうちに、処理媒体が劣化し所望の分解処理能力が得られなくなってしまう。この場合、定期的に(又は必要に応じて)処理媒体の一部(又は全部)を入れ替える必要がある。処理槽14から取出された残渣を含んだ処理媒体は、通常、堆肥センターに搬送されそこで堆肥化され再利用される。しかしながら、堆肥センターの受け入れ容量が必ずしも十分でない場合も少なくなく、堆肥センターで受け入れられない分に関しては、焼却処分する場合が多い。
【0044】
この場合、本実施の形態の生ごみ処理システムにおいては、生ごみ処理機400と焼却設備100とを備えているため、使用済みの処理媒体を焼却設備100の被焼却物とすることで、従来、単に焼却処分していた使用済み処理媒体をシステム内で再びエネルギーに変換することができる。即ち、生ごみ処理機400は、焼却設備100の燃焼ガスを熱源として利用しているため、処理媒体の焼却による燃焼熱は、再び生ごみ処理機400の熱源として有効に還元される。このように、本実施の形態においては、処理媒体及び残渣を容易に処理できると共に、これにより発生するエネルギーを再び有効活用し、エネルギーのサイクル化を実現することができる。
【0045】
また、通常、使用済み処理媒体を焼却する場合には、生ごみ処理機から取出した処理媒体をトラック等により焼却設備まで運搬することになる。このような処理媒体の運搬は、時間、労力及びコストを要するものであり、効率的作業とは言えない。それに対し、本実施の形態においては、上述のようにシステム内で使用済み処理媒体の処理を行うことができるので、この作業にかかる時間、労力及びコストを低減することができる。
【0046】
なお、本発明の本質は、処理槽14からの排気を焼却設備100で燃焼脱臭することであり、この限りにおいては、必ずしも、エネルギー効率向上のために、生ごみ処理機400に対し焼却設備100の廃エネルギーを投入する構成としなくても良い。
【0047】
本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態を図7及び図8を用いて説明する。
図7は本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態の全体配置を表す概略図、図8は本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の詳細構造を表す断面図で、図5に対応する図である。但し、これら図7及び図8において、先の各図と同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態が、前述の本発明の生ごみ処理機の一実施の形態と相違する点は、前述の本発明の生ごみ処理機の一実施の形態が、燃焼ガスにより加熱した温暖な吸気(外気)を処理槽内に導くものであったのに対し、燃焼ガスを生ごみ処理機内に直接導き、この燃焼ガスにより処理槽を加熱する点である。
【0048】
図7及び図8に示すように、本実施の形態の生ごみ処理システムは、焼却設備100と、可変熱交換器300と、生ごみ処理機400Aとで構成されている。203Aは焼却設備100の排気筒102から分岐した吸気管路で、この吸気管路203Aは、前述の一実施の形態における吸気管路203と同様、可変熱交換器300を経て生ごみ処理機400Aに接続している。
【0049】
図8において、14Aは処理槽14の包囲カバーで、この包囲カバー14Aは、間隙空間を介して処理槽14の外側を覆うと共に、吸気管路203Aからの燃焼ガスを処理槽14との間の間隙空間に受け入れるものである。また、203Bはこの包囲カバー14Aと処理槽14との間の間隙空間の燃焼ガスを放出する排気管、203Baはこの排気管203Bに設けたファンで、排気管203Bは、生ごみ処理機400Aの本体カバー6を貫通して包囲カバー14Aに接続している。吸気管路29及び排気管203Bは、包囲カバー14Aにおける互いに反対側に設けられ、上記間隙空間に導かれた燃焼ガスが、ファン203Baによって、一様に処理槽14の外壁に沿って流れるようになっている。なお、本実施の形態においては、処理槽14は断熱材で覆わず、包囲カバー14Aの内壁又は/及び外壁を断熱材で覆うことが好ましい。その他の構成は、前述の一実施の形態と同様である。
【0050】
このような構成の本実施の形態においても、処理槽14からの排気を焼却設備100に導くことにより、前述の本発明の生ごみ処理機の一実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、処理槽14の外壁面に沿うように、焼却設備100からの燃焼ガスを流すことにより、処理槽14の外側から処理媒体に熱を与えることができるので、微生物の温度環境を整えることができ、上記同様、焼却設備100の廃熱を、生ごみの減量化処理に有効活用することができる。
【0051】
なお、本実施の形態においては、吸気管路203Aからの吸気(燃焼ガス)は、処理槽14の外側に導かれ、微生物には触れない構成であったため、燃焼ガスを直接生ごみ処理機400A内に導く構成としたが、燃焼ガスにより加熱した外気を上記間隙空間に導く構成としても勿論構わない。図9を用いてそのような態様の実施の形態を説明する。
【0052】
図9は本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態の全体配置を表す概略図である。この図9において、先の各図と同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。図9に示すように、本実施の形態の生ごみ処理システムは、焼却設備100と、熱交換器200と、可変熱交換器300と、生ごみ処理機400Bとで構成されている。生ごみ処理機400Bに導かれる吸気は、熱交換器200の吸気筒202から取り入れられた外気であり、この外気が熱交換器200及び可変熱交換器300を経て生ごみ処理機400Bに取り入れられるようになっている。
【0053】
本実施の形態においては、こうして温度調節された外気を、図7及び図8で説明した実施の形態と同様、吸気管路203から分岐した吸気管路203Aを介し、処理槽14(図8参照)及び包囲カバー14A(図8参照)の間隙空間に導いて処理槽14を加熱しつつ、排気管203Bから放出するようになっている。またこれに加え、本実施の形態では、吸気管路203からの吸気を、処理槽14上部に設けた吸気口28(図8参照)に導き、処理槽14内にも送り込むようになっている。その他の構成は、図7及び図8の実施の形態と同様である。
【0054】
本実施の形態においても、先の各実施の形態と同様の効果が得られると共に、処理媒体に処理槽14の内外から熱を加えることができ、より効率的に処理媒体に熱を供給することができる。
【0055】
本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態を図10乃至図12を用いて説明する。
図10は本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態の全体配置を表す概略図、図11は本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の概略構造を表す斜視図、図12は図11中矢印A方向から見た側断面図である。これら図10乃至図12において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。本実施の形態の生ごみ処理システムは、いわゆる乾燥型の生ごみ処理機を用いて構成されたシステムであり、焼却設備100と、可変熱交換器300と、乾燥型の生ごみ処理機400Cとで構成されている。
【0056】
本実施の形態において、焼却設備100の燃焼ガスは、図7及び図8の実施の形態と同様、排気筒102から分岐した吸気管路203Aに流入し、可変熱交換器300を経て生ごみ処理機400Cに取り入れられるようになっている。この吸気管路203Aからの吸気は、可変熱交換器300により、生ごみ処理機400Cの運転に支障を来たさない程度の温度に調節されるようになっている。以下に生ごみ処理機400Cの概略構成を説明する。
【0057】
図11及び図12において、401は略角形の生ごみ処理機の本体、402は処理機本体401内に配置した概略有底筒形の処理槽で、この処理槽402は、処理機本体401の底面に固定された支持部材403により支持されている。上記の吸気管路203Aは、図12に示すように、この処理槽402の内部に突出しており、その先端は下方に向けられている。また、404はこれら処理機本体401と処理槽402とを接続する投入口で、この投入口404を介して処理槽402内に生ごみが投入されるようになっている。
【0058】
405はこの投入口404を開閉する投入蓋、406は処理槽402内に設けた生ごみの攪拌装置である。この攪拌装置406は、処理槽402内に回転自在に支持された回転軸407と、この回転軸407に放射状に設けた複数の攪拌翼408とで構成されている。
【0059】
410は処理機本体401の底部に配置した攪拌装置406の駆動装置で、この駆動装置410は、例えば電動モータ等で構成されている。409は攪拌装置406の回転軸407に設けたスプロケット、411はこの駆動装置410の出力軸(図示せず)の端部に設けたスプロケットで、駆動装置410の駆動力が、スプロケット409,411間に巻回したチェーン412により伝達され、攪拌装置406が図12中矢印方向に回転するようになっている。なお、この駆動伝達構造に関しては、例えばスプロケット409,411をプーリとし、これらをベルトで連結する構造としても構わない。
【0060】
413は処理槽402の上部に設けた排気口で、上記吸気管路203Aからの高温の吸気は、処理槽402内の生ごみに向かって送風され、この排気口413を介して処理槽402外に導出されるようになっている。また、414は排気口413に接続された排気ダクトで、この排気ダクト414は、その先端が生ごみ処理機本体401の上部に突出し、排気管路401(図10参照)に接続している。416は排気ダクト414の途中に設けた排気ファンで、この排気ファン416は、処理槽402内の換気を促進するものである。419は排気に含まれる灰や塵埃等を除去するフィルタで、このフィルタ419は、処理槽402の排気口413入口部分に設けられている。
【0061】
以下に本実施の形態の生ごみ処理システムの動作を説明する。
図10において、焼却設備100からの高温の燃焼ガスは、排気筒102から分岐した吸気管路203Aに導かれる。この途中、吸気管路203Aを流れる燃焼ガスは、可変熱交換器300にて生ごみ処理機400Cの運転に好適な温度に調節される。可変熱交換器300を経て温風(熱風)とされた燃焼ガスは、生ごみ処理機400Cの処理槽402内にて、下方の生ごみに向かって送風され生ごみを乾燥させる。またこれと同時に、攪拌装置406により生ごみを攪拌し、効率的に生ごみを乾燥させ減量化処理を図る。処理槽402内で生じた排気は、排気ダクト414を介して排気管路401に導かれ、最終的焼却設備100にて臭気成分を焼き払われて燃焼ガスと共に大気放出される。
【0062】
本実施の形態においても、処理槽402からの排気を焼却設備100に導くことにより、前述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、乾燥型の生ごみ処理機400Cを用いた場合でも、生ごみの乾燥に用いる温風の加熱源として焼却設備100の燃焼ガスを利用することができる。これにより、生ごみへの送風を加熱する加熱ヒータ等の熱源装置を備えなくとも、廃エネルギーを有効的に利用して生ごみの減量化処理を実施することができる。また、乾燥型の生ごみ処理機にあっては乾燥したほぼ固形の残渣が残るが、これを焼却設備100にて燃料として焼却することにより、エネルギー循環を図ることができる。
【0063】
なお、本実施の形態においては、直接燃焼ガスをあてて生ごみを乾燥させる構成としたが、例えば処理槽402の外周側に燃焼ガスを導き、処理槽402を加熱して生ごみの水分を蒸発させる構成等も考えられる。そして、本発明の本質的特徴は、生ごみ処理機の排気を焼却設備に導き、排気中の臭気成分を燃焼除去することにあり、以上で説明した各実施の形態の態様に限られる必要はなく、他に様々な変形例が考えられる。以下、そうした構成例を図13乃至図17を用いて順次説明していく。
【0064】
図13(a)乃至図13(c)は、本発明の生ごみ処理システムの一変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図13(a)乃至図13(c)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。これら図13(a)乃至図13(c)に示した各変形例は、熱交換器200内で燃焼ガスにより外気を加熱し、更に可変熱交換器300を介して温度調節した上で、生ごみ処理機400Xに導くと共に、生ごみ処理機400Xの排気を焼却設備100に導くものである。図13(a)の変形例は、吸気管路203からの温暖な外気を処理槽14X内に導き、図13(b)の変形例は、吸気管路203からの温暖な外気を処理槽14X外に導き、また図13(c)の変形例は、吸気管路203からの外気を処理槽14Xの内外の双方に導くようになっている。
【0065】
図13(a)乃至図13(c)の各変形例においては、清浄な外気を加熱して生ごみ処理機400Xに導く構成であるため、生ごみ処理機400Xは、微生物分解型、乾燥型のいずれであっても良い。即ち、生ごみ処理機400Xとして、微生物分解型のものを用いた場合、処理槽14X内に供給された温暖な外気は、微生物に酸素を供給すると共に処理媒体に直接熱を与えて微生物の温度環境を好適なものとし、処理槽14X外に導入された外気は、処理槽14Xを加熱して間接的に処理媒体に熱を与える。一方、生ごみ処理機400Xとして、乾燥型のものを用いた場合、処理槽14X内に供給された温暖な外気は、生ごみを直接的に乾燥させ、処理槽14X外に導入された外気は、処理槽14Xを加熱して間接的に生ごみを加熱して乾燥させる。
【0066】
なお、図13(a)及び図13(c)に示した各変形例は、それぞれ図1及び図9に示した生ごみ処理システムとほぼ同じ概念のシステムであるが、上記のように、生ごみ処理機400Xは、微生物分解型の生ごみ処理機に限定されることなく、例えば乾燥型等の他方式の生ごみ処理機としても構わない。また、可変熱交換器300を単なる熱交換器としても良いし、逆に熱交換機200に温度調節機能を持たせても構わない。また、状況によっては、更に多数の熱交換器を多段に設ける構成としても勿論構わない。
【0067】
図14(a)乃至図14(c)は、本発明の生ごみ処理システムの他の変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図14(a)乃至図14(c)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。これら図14(a)乃至図14(c)に示した各変形例も、生ごみ処理機400Xに対し熱交換器200によって加熱した外気を導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くものであるが、可変熱交換器300を省略している点でそれぞれ図13(a)乃至図13(c)の各変形例と相違する。即ち、熱交換器200内で外気を燃焼ガスにより加熱し、この外気を、可変熱交換器300によって温度調節せずに直接生ごみ処理機400Xに導くものである。図14(a)の変形例は、吸気管路203からの温暖な外気を処理槽14X内に導き、図14(b)の変形例は、吸気管路203からの温暖な外気を処理槽14X外に導き、また図14(c)の変形例は、吸気管路203からの外気を処理槽14Xの内外の双方に導くようになっている。
【0068】
図14(a)乃至図14(c)の各変形例においても、清浄な外気を加熱して生ごみ処理機400Xに導く構成であるため、生ごみ処理機400Xは、微生物分解型、乾燥型のいずれであっても適用可能である。それ程厳密な吸気温度の管理が求められないような場合には、このように、熱交換器を多段に設けず、1台の熱交換器200を介して生ごみ処理機400Xに外気を導入する構成でも足り、同等の効果を得ることができる。なお、図14(a)乃至図14(c)に示した各変形例において、熱交換機200に温度調節機能を持たせても勿論構わない。
【0069】
図15(a)乃至図15(c)は、本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図15(a)乃至図15(c)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。これら図15(a)乃至図15(c)に示した各変形例は、可変熱交換器300を介して温度調節した上で、直接燃焼ガスを生ごみ処理機400Xに導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くものである。図15(a)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14X内に導き、図15(b)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14X外に導き、また図15(c)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14Xの内外の双方に導くようになっている。
【0070】
図15(a)乃至図15(c)の各変形例においては、燃焼ガスを生ごみ処理機400Xに吸気する構成であるため、図15(a)及び図15(c)の両変形例のように、処理槽14X内に燃焼ガスを導入する場合は、微生物分解型の生ごみ処理機への適用は望ましくなく、そのため、生ごみ処理機400Xとして乾燥型の生ごみ処理機を用いる。図15(b)の変形例は、処理槽14X内に燃焼ガスを導くものではないので、生ごみ処理機400Xとして、乾燥型、微生物分解型の両タイプの生ごみ処理機を用いることができる。なお、図15(a)の変形例は、先に図10に示した実施の形態と同様の概念であり、図15(b)に示した変形例は、先の図7に示した実施の形態と同様の概念である。但し、上記のように、図15(b)の変形例は、生ごみ処理機400Xとして微生物分解型のものに限られず、乾燥型の生ごみ処理機への適用も可能なものである。また、要求される吸気温度の調節能力によっては、可変熱交換器300を温度調整機能を持たない熱交換器に代えても良いし、熱交換器(又は可変熱交換器)を増設した構成としても構わない。
【0071】
図16(a)乃至図16(c)は、本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図16(a)乃至図16(c)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。これら図16(a)乃至図16(c)に示した各変形例は、熱交換器を介さず直接燃焼ガスを生ごみ処理機400Xに導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くものである。図16(a)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14X内に導き、図16(b)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14X外に導き、また図16(c)の変形例は、吸気管路203からの燃焼ガスを処理槽14Xの内外の双方に導くようになっている。
【0072】
図16(a)乃至図16(c)の各変形例においても、燃焼ガスを生ごみ処理機400Xに導く構成であるため、図16(a)及び図16(c)の両変形例のように、処理槽14X内に燃焼ガスを導入する場合は、微生物分解型の生ごみ処理機への適用は望ましくなく、生ごみ処理機400Xとして乾燥型の生ごみ処理機を用いる。図16(b)の変形例は、処理槽14X内に燃焼ガスを導くものではないので、生ごみ処理機400Xとして、乾燥型、微生物分解型の両タイプの生ごみ処理機を用いることができる。例えば寒冷地での稼動等では、あえて熱交換器(又は可変熱交換器)で吸気温度を調節する構成としなくても、これら図16(a)乃至図16(c)の各変形例のような構成で足りる場合もあり、同様の効果を得ることができる。
【0073】
図17(a)及び図17(b)は、本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。但し、これら図17(a)及び図17(b)において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。例えば、寒冷地や積雪のある地域等で生ごみ処理機を稼動させる場合には、吸気温度が氷点下になる場合がある。このような場合には、一般的に、大型のものであっても生ごみ処理機を建屋内に設置する。これら図17(a)及び図17(b)に示した両変形例は、生ごみ処理機400Xを建屋600内に設置した場合に適用するものである。
【0074】
図17(a)及び図17(b)の変形例においては、熱交換器200内で燃焼ガスにより加熱した外気を建屋600内に導き、建屋600内の室温を温暖に保つものである。そして、生ごみ処理機400Xは、建屋600内の温暖な外気を吸気として内部に導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くようになっている。勿論、生ごみ処理機400Xとしては、微生物分解型でも乾燥型でも適用可能である。
【0075】
図17(b)の変形例は、熱交換器200内で加熱された外気を温度調節せずに直接建屋600内に導くと共に、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導くものであり、この場合も同様に、生ごみ処理機400Xとしては、微生物分解型でも乾燥型でも適用可能である。
【0076】
以上、図13乃至図17で説明した各変形例のように、図1乃至12で説明した各実施の形態の態様に限られず、処理槽14Xからの排気を焼却設備100に導き、排気中の臭気成分を燃焼除去することにより、前述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0077】
【発明の効果】
本発明によれば、既存の焼却設備を脱臭装置として用いることにより、従来、排気の脱臭専用に生ごみ処理機に設けていた脱臭装置を省略し生ごみ処理機を小型化することができると同時に、従来、放出されていた焼却設備の燃焼エネルギーを有効活用することができる。また、焼却設備からの燃焼ガスの廃エネルギーを処理槽に投入すれば、処理槽における生ごみの減量化処理に有効活用することにより、生ごみ処理機のエネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態の全体配置を表す概略図である。
【図2】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の全体構造を表す正面図である。
【図3】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の全体構造を表す上面図である。
【図4】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の内部構造を詳細に表す図3中のIV−IV断面による断面図である。
【図5】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の内部構造を詳細に表す図4中のV−V断面による断面図である。
【図6】本発明の生ごみ処理システムの一実施の形態を構成する生ごみ処理機の内部構造を詳細に表す図4中のVI−VI断面による断面図である。
【図7】本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態の全体配置を表す概略図である。
【図8】本発明の生ごみ処理システムの他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の詳細な内部構造を表す断面図で、図5に対応する図である。
【図9】本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態の全体配置を表す概略図である。
【図10】本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態の全体配置を表す概略図である。
【図11】本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の概略構造を表す斜視図である。
【図12】本発明の生ごみ処理システムの更に他の実施の形態を構成する生ごみ処理機の概略構造を表す図11中矢印A方向から見た側断面図である。
【図13】本発明の生ごみ処理システムの一変形例の概略構成を表す概念図である。
【図14】本発明の生ごみ処理システムの他の変形例の概略構成を表す概念図である。
【図15】本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。
【図16】本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。
【図17】本発明の生ごみ処理システムの更に他の変形例の概略構成を表す概念図である。
【符号の説明】
14,14X 処理槽
14A 包囲カバー
29 吸気管路
100 焼却設備
101 燃焼室
103 分岐管路
200 熱交換器
203,203A 吸気管路
400,400A〜C,X 生ごみ処理機
401 排気管路
402 処理槽
Claims (11)
- 処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、
前記処理槽からの排気を導く排気管路と、
投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備と
を備えたことを特徴とする生ごみ処理システム。 - 処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、
前記処理槽からの排気を導く排気管路と、
投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備と、
この焼却設備の前記排気筒から分岐し、前記燃焼ガスを分流させて前記生ごみ処理機に導く吸気管路と
を備えたことを特徴とする生ごみ処理システム。 - 処理槽内に投入された生ごみを減量化処理する生ごみ処理機と、
前記処理槽からの排気を導く排気管路と、
投入された被焼却物を焼却すると共に、前記排気管路を介して前記処理槽からの排気が導入される燃焼室を有し、この燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、排気筒を介して燃焼ガスを大気放出する焼却設備と、
この焼却設備の前記排気筒から分岐し、前記燃焼ガスを分流させる分岐管路と、
前記生ごみ処理機の処理槽内に吸気を導く吸気管路と、
前記分岐管路内を流れる前記燃焼ガスと前記吸気管路内を流れる前記処理槽への吸気との間で熱交換させる熱交換器と
を備えたことを特徴とする生ごみ処理システム。 - 請求項2又は3記載の生ごみ処理システムにおいて、前記吸気管路は、吸気を前記処理槽の内部に導くことを特徴とする生ごみ処理システム。
- 請求項2又は3記載の生ごみ処理システムにおいて、前記処理槽の外側を間隙空間を介して覆うと共に、前記吸気管路からの吸気を前記間隙空間に受け入れる包囲カバーを備えたことを特徴とする生ごみ処理システム。
- 生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、
この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭する
ことを特徴とする生ごみ処理方法。 - 生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、
この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、
また、前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はこの燃焼ガスにより加熱した外気を、前記生ごみ処理機への吸気に利用する
ことを特徴とする生ごみ処理方法。 - 生ごみ処理機の処理槽内に生ごみを投入し、減量化処理すると共に、
この生ごみ処理機からの排気を、既存の焼却設備に導き、その燃焼室内で、前記排気中の臭気成分を燃焼させることにより前記排気を脱臭し、
また、前記減量化処理の終了後、前記生ごみ処理機の処理槽内に残存した残渣を、前記焼却設備の燃焼室内に投入し焼却処分する
ことを特徴とする生ごみ処理方法。 - 投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、
この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路と
を備えたことを特徴とする生ごみ処理機。 - 投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、
この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路と、
前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はその燃焼ガスにより加熱された外気を前記処理槽内に導く吸気管路と
を備えたことを特徴とする生ごみ処理システム。 - 投入された生ごみを減量化処理するための処理槽と、
この処理槽からの排気を、既存の焼却設備の燃焼室に導く排気管路と、
前記既存の焼却設備からの燃焼ガス又はその燃焼ガスにより加熱された外気を前記処理槽内に導く吸気管路と、
前記処理槽の外側を間隙空間を介して覆うと共に、前記吸気管路からの吸気を前記間隙空間に受け入れる包囲カバーと
を備えたことを特徴とする生ごみ処理機。
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