JP2004255280A

JP2004255280A - 生ごみ処理装置

Info

Publication number: JP2004255280A
Application number: JP2003048286A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Omura; 浩之大村; Kazumasa Rokushima; 一雅六嶋; Takayoshi Nakaoka; 敬善中岡; Shigeyuki Yamaguchi; 重行山口; Hideaki Yamada; 秀昭山田; Yasuji Takada; 泰次高田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】内部を処理槽内の気体が流れる経路の両端部をそれぞれ処理槽内に連通して結露用の循環経路を形成したガス結露循環方式の生ごみ処理装置において、処理槽内の気体が脱臭されることなく処理槽外に漏れ出してしまうのを防止することができる生ごみ処理装置を提供する。
【解決手段】内部を処理槽１内の気体が流れる経路の両端部をそれぞれ処理槽１内に連通して結露用の循環経路２を形成した生ごみ処理装置である。処理槽１内の圧力を計測する圧力計測手段３を設けた。処理槽１内の気体を処理槽１外に排出する排気ポンプ４１を備えた排気手段４とを設けた。圧力計測手段３にて計測した処理槽１内の圧力が大気圧より高い時に排気手段４にて処理槽１内の圧力を大気圧より低くする制御部を設けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみを処理槽内にて処理する生ごみ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、処理槽内で生ごみを処理する生ごみ処理装置が使用されている（例えば特許文献１参照）。この生ごみ処理装置の方式としては、処理過程にて発生する気体の処理の観点からガス排気方式とガス結露循環方式の二つに大別され、また、生ごみの処理方法からは微生物分解方式と高温乾燥処理方式とに大別される。
【０００３】
ガス排気方式は、処理槽に排気経路を設けて処理過程にて発生したガスや水蒸気等の気体を排出するもので、微生物分解方式のうち好気分解を行う場合には更に吸気経路を設けて外気の酸素を処理槽内に導入するものである。
【０００４】
ガス結露循環方式は、経路の両端部をそれぞれ処理槽に接続して循環経路を形成し、処理槽内の気体を循環経路の一端部から循環経路内に取込んで他端部から処理槽内に戻すもので、この時、循環経路の途中に設けた凝集器にて気体の除湿を行うものである。
【０００５】
次に、微生物分解方式と高温乾燥処理方式とについて説明する。
【０００６】
微生物分解方式は、処理槽内に微生物を担持させた木質の処理基材を充填しておき、投入口から処理槽内に投入された生ごみを前記処理基材に生息する微生物の働きで分解処理するものである。また、高温乾燥方式は、加熱手段によって処理槽内の生ごみを高温で加熱乾燥処理を行い、生ごみの含水率を短時間で低減することで減容化を行うものである。
【０００７】
生ごみ処理装置としてガス排気方式のものを使用する場合、生ごみの処理方法としては微生物分解方式や高温乾燥方式等どのような方式でも採用することができるものの、脱臭器を通して排気しても処理運転中に臭気成分が排出され続けて不快臭を感じてしまうものであった。そこで、ガス結露循環方式が良く使用されている。このガス結露循環方式のものであれば、処理運転中に定常的に気体を処理槽外に排気することがないため、臭気成分の排出を抑えることができる。なお、このガス結露循環方式のものを使用する場合には、定常的に処理槽内に外気を吸気したり処理槽内の気体を排気したりすることがないため、微生物分解方式のうち酸素を要する好気性菌による好気分解方式は採用することができない。
【０００８】
しかしながら、このようなガス結露循環方式においては、ガス排気方式と比べて臭気成分の排出が抑えられるものの、処理槽内には通常はヒーターを配設するため処理槽内の気圧が外気（大気）に対して正圧となって、処理槽内の気体が処理槽と該処理槽の投入口の蓋との間の隙間や循環経路との接続部等の隙間から漏れ出したり、あるいは処理槽の投入口の蓋を開けた際に処理槽内の気体が排出されてしまい、処理槽内の気体が脱臭されることなく臭気成分がそのまま処理槽外に漏れ出して不快臭を感じてしまうという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１７４９５８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、内部を処理槽内の気体が流れる経路の両端部をそれぞれ処理槽内に連通して結露用の循環経路を形成したガス結露循環方式の生ごみ処理装置において、処理槽内の気体が脱臭されることなく処理槽外に漏れ出してしまうのを防止することができる生ごみ処理装置を提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る生ごみ処理装置は、内部を処理槽１内の気体が流れる経路の両端部をそれぞれ処理槽１内に連通して結露用の循環経路２を形成した生ごみ処理装置において、処理槽１内の圧力を計測する圧力計測手段３と、処理槽１内の気体を処理槽１外に排出する排気ポンプ４１を備えた排気手段４とを設けると共に、圧力計測手段３にて計測した処理槽１内の圧力が大気圧より高い時に排気手段４にて処理槽１内の圧力を大気圧より低くする制御部を設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、処理槽１内の気圧が大気圧より高くなることがなくなって、処理槽１と該処理槽１の投入口１０の蓋１１との間の隙間や循環経路２との接続部等の隙間から漏れ出したり、あるいは処理槽１の投入口１０の蓋１１を開けた際に処理槽１内の気体が排出されることがなくなり、不快臭を感じるのを防止することができる。
【００１２】
また、処理槽１の蓋１１の開動作の開始を検知する開動作検知手段１８を設けると共に、処理槽１内と処理槽１外とを連通する大気開放経路８及び該大気開放経路８を開閉する大気開放弁８１を設け、開動作検知手段１８にて処理槽１の蓋１１の開動作を検知した時に大気開放弁８１を開放する制御部を設けることが好ましい。このような構成とすることで、人が外から蓋１１を引張って開けるのに大きな力を要することなく蓋１１を開け易くなるものである。
【００１３】
また、処理槽１の蓋１１の開放状態を検知する開放検知手段を設け、開放検知手段にて処理槽１の蓋１１の開放状態を検知した時に排気手段４にて処理槽１内の気体を排気する制御部を設けることが好ましい。このような構成とすることで、開放された処理槽１の投入口１０から外気が処理槽１内に流入するため処理槽１内の気体が流出することがなく、処理槽１内の気体の臭気成分がそのまま処理槽１外に漏れ出すのが防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。まず図１に基づいて、本発明の生ごみ処理装置の一実施形態について説明する。
【００１５】
生ごみ処理装置は、ハウジングＨ内部に処理槽１を内装し、処理槽１内に攪拌手段５を設けると共に、該攪拌手段５を駆動する駆動手段６をハウジングＨに設けて主体が構成される。
【００１６】
攪拌手段５は、処理槽１に回転自在に架設された攪拌軸５１に攪拌羽根５２を設けて構成され、攪拌軸５１を駆動手段６にて回転することで処理槽１の生ごみと後述する処理基材１２との混合物を攪拌する。駆動手段６は、処理槽１の下側に設けた攪拌モーター６１と、該攪拌モーター６１の出力軸に一端側が連結されると共に上記攪拌軸５１に他端側が連結される駆動力伝達部６２とからなり、攪拌モーター６１が回転すると駆動力伝達部６２を介して攪拌軸５１が回転するものである。
【００１７】
処理槽１の上面部には、処理槽１内に生ごみを投入するための投入口１０が設けてあると共に、前記投入口１０を開閉自在に閉塞する蓋１１が設けてある。
【００１８】
処理槽１内には、微生物が生息した木質チップ等の担体よりなる処理基材１２が充填してあり、上述したような攪拌手段５によって処理基材１２を生ごみと共に撹拌して発酵・分解処理されるようになっている（微生物分解方式）。ここで、生ごみを分解処理する微生物としては、通性嫌気性菌を用いている。またなお、生ごみの処理方式としては高温乾燥方式であってもよい。
【００１９】
また、処理槽１内には、生ごみと処理基材１２との混合物を加熱するヒーター１３と、前記混合物の含水率を検出する水分センサー１４とが設けてあり、水分センサー１４にて検出した含水率に基づいて、後述する電気回路等からなる制御部（図示せず）がヒーター１３にて前記混合物を加熱して含水率を所定値（通常は１５〜５０％、好ましくは２０〜４０％）の範囲内に保つものである。
【００２０】
また、処理槽１の一側壁の上端部には、処理槽１内から循環経路２への入口となる吸気口１５及び、循環経路２から処理槽１への出口となる吐気口１６が形成してあり、この吸気口１５と吐気口１６とに循環経路２が接続される（即ちガス結露循環方式となっている）。
【００２１】
循環経路２は、内部を処理槽１内の気体が流れる経路であり、その経路の両端部がそれぞれ上記処理槽１の吸気口１５と吐気口１６とに接続してある。この循環経路２の吸気口１５近傍には、処理槽１内の気体を循環経路２に引き込むためのファン２１が設けてある。更に、循環経路２のファン２１より下流側の途中には、循環経路２を流れる気体の水分を結露させる凝集器７が設けてあると共に、凝集器７にて結露・凝集された水分が溜められる結露水溜め部２２が凝集器７に配管を介して接続してある。
【００２２】
処理槽１内で生ごみの分解処理によって発生したガスを含む気体は、ファン２１によって循環経路２に引き込まれ、凝集器７で凝集して結露されることとなる。これにより、処理槽１内の気体を除湿して再び処理槽１に戻すことができる。この時、処理槽１内で発生した気体の臭気成分（例えば酢酸等）は凝集器７で凝集された水分に溶け込んで処理槽１及び循環経路２から排出され、臭気成分がある程度除去された気体が再び処理槽１内に戻される。
【００２３】
そして更に、本発明においては、処理槽１内の圧力を計測する圧力計測手段３と、処理槽１内の気体を処理槽１外に排出する排気ポンプ４１を備えた排気手段４とを設けると共に、排気手段４にて処理槽１内の圧力を大気圧より低くする制御部を設けてある。
【００２４】
圧力計測手段３は、処理槽１内の側壁の上端部に処理槽１内の気圧を計測する圧力センサー３１を設けて構成してあり、更に本実施形態では、外気（大気）の圧力を計測する大気圧センサーも設けてある。この圧力センサー３１及び大気圧センサーは後述する制御部に電気的に接続されて計測した処理槽１内の圧力及び大気圧を伝送する。
【００２５】
排気手段４は、処理槽１の側壁の上記吸気口１５及び吐気口１６を形成していない部分に排気口１７を形成し、この排気口１７に排気経路となる配管４０の一端部を接続すると共にこの配管４０の他端部を外気（大気）に連通させ、配管４０の途中に排気ポンプ４１及び脱臭器４２を設けて構成してあり、排気ポンプ４１は制御部に電気的に接続される。この排気手段４の動作については後述する。
【００２６】
上述した攪拌手段５、駆動手段６、ファン２１、ヒーター１３及び水分センサー１４、圧力センサー３１、大気圧センサー、排気ポンプ４１は、制御部に電気的に接続されてその動作が制御される。攪拌手段５及び駆動手段６と、ヒーター１３及び水分センサー１４は上述した通り制御され、ファン２１は生ごみ処理時に常時駆動するよう制御される。圧力センサー３１と排気ポンプ４１の制御について以下に説明する。
【００２７】
まず、圧力センサー３１及び大気圧センサーでそれぞれ処理槽１内の気圧と大気圧を計測し、計測した気圧情報を制御部に伝送する。制御部は、処理槽１内の気圧と大気圧とを比較し、処理槽１内の気圧が大気圧より低い場合には排気手段４を駆動せず、処理槽１内の気圧が大気圧より高い場合に排気手段４を駆動して処理槽１内の気圧を大気圧より低くするものである。なおこの時、排気手段４にて排気される処理槽１内の気体は排気経路の途中の脱臭器４２にて脱臭されるため、臭気成分が排出されて不快臭が漂うことが防止又は抑えられる。
【００２８】
一般的にガス結露循環方式においては、処理槽１内のヒーター１３によって処理槽１内の気体が膨張して気圧が大気圧より高くなることが多く、この場合、処理槽１内の気体が処理槽１と該処理槽１の投入口１０の蓋１１との間の隙間や循環経路２との接続部等の隙間から漏れ出したり、あるいは処理槽１の投入口１０の蓋１１を開けた際に処理槽１内の気体が排出されてしまい、処理槽１内の気体が脱臭されることなく臭気成分がそのまま処理槽１外に漏れ出して不快臭を感じてしまうが、上述したように圧力計測手段３と排気手段４とを設け、圧力計測手段３にて計測した処理槽１内の圧力が大気圧より高い時に排気手段４にて処理槽１内の圧力を大気圧より低くするよう制御部にて制御することで、処理槽１内の気圧が大気圧より低くなって、処理槽１と該処理槽１の投入口１０の蓋１１との間の隙間や循環経路２との接続部等の隙間から漏れ出したり、あるいは処理槽１の投入口１０の蓋１１を開けた際に処理槽１内の気体が排出されることがなくなり、むしろ前記隙間や投入口１０から外気が処理槽１内に入り込むため、処理槽１内の気体が脱臭されることなく臭気成分がそのまま処理槽１外に漏れ出すのが防止される。
【００２９】
次に、本実施形態の他例について図２に基づいて説明する。図２に示す本例においては、図１に示す上例に加えて、処理槽１の蓋１１の開動作の開始を検知する開動作検知手段１８を設けると共に、処理槽１内と処理槽１外とを連通する大気開放経路８と、該大気開放経路８を開閉する大気開放弁８１を設け、開動作検知手段１８にて処理槽１の蓋１１の開動作を検知した時に大気開放弁８１を開放するよう制御部にて制御するものである。
【００３０】
開動作検知手段１８は、処理槽１の蓋１１に人の手指が接触するとその接触を検知するセンサー等で構成され、蓋１１又は処理槽１の蓋１１との接触部に取り付けてある。また、大気開放経路８は、処理槽１内と外気（大気）とを連通する配管で、この配管の途中に電磁弁等からなる大気開放弁８１が設けてある。この開動作検知手段１８と大気開放弁８１も制御部に電気的に接続されて制御される。
【００３１】
人が蓋１１を開けようとして蓋１１に触れると、開動作検知手段１８が人の蓋１１への接触を検知して制御部に伝送する。この時、制御部は大気開放弁８１を開放し、処理槽１内の気圧は大気圧と等しくなる。
【００３２】
排気手段４が駆動中で処理槽１内の気圧が大気圧より低くなっている場合、処理槽１内の気体が蓋１１の内面を押圧する力よりも大気が蓋１１の外面を押圧する力の方が大きいため、人が外から蓋１１を引張って開けるのに大きな力を要するが、上述したように処理槽１内の気圧を大気圧と等しくすることで、蓋１１を開けるのに大きな力を要することなく開け易くなるものである。
【００３３】
次に、本実施形態の更に他例について説明する。本例は、図２に示す上例に加えて、処理槽１の蓋１１の開放状態を検知する開放検知手段（図示せず）を設け、開放検知手段にて処理槽１の蓋１１の開放状態を検知した時に排気手段４にて処理槽１内の気体を排出するよう制御部にて制御するものである。
【００３４】
開放検知手段は、処理槽１の蓋１１が開放していることを検知するもので、近接センサー等特に限定されないものであり、蓋１１又は処理槽１の蓋１１との接触部に取り付けてある。この開放検知手段も制御部に電気的に接続されて制御される。
【００３５】
蓋１１が開放していると、開放検知手段が蓋１１の開放状態を検知して制御部に伝送する。この時、制御部は排気手段４を駆動して処理槽１内の気体の排気を行う。これにより、開放された処理槽１の投入口１０から外気が処理槽１内に流入するため処理槽１内の気体が流出することがなく、処理槽１内の気体の臭気成分がそのまま処理槽１外に漏れ出すのが防止される。
【００３６】
次に、本発明の他の実施形態について図３に基づいて説明する。なお、図１，図２に示す上実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
【００３７】
処理槽１の側壁の上部にはチップ流出口１９が設けてあると共に、チップ流出口１９の下部には処理槽１から流出した生ごみや処理基材１２やこれらの混合物を受けるトレーＴが設けてあり、処理槽１内に前記生ごみ、処理基材１２、これらの混合物が充満するのを防止して処理槽１内の上部に気体が満たされるようになっている。
【００３８】
循環経路２の途中には、上実施形態にて設けてあるファン２１と凝集器７の他に、ファン２１の上流側にフィルター２３を設けると共に、凝集器７の下流側に再加熱部２４を設けてある。処理槽１内で生ごみの発酵・分解処理によって発生したガスを含む気体は、ファン２１によって循環経路２に引き込まれ、凝集器７で凝集して結露させることとなる。これにより、処理槽１内の気体を除湿して処理槽１外に排気することなく再び処理槽１に戻すことができる。
【００３９】
また、本実施形態では凝集器７によって循環経路２を流れる気体中の水分の結露を高効率で行うことが可能であり、以下に説明する。
【００４０】
凝集器７は、冷却ダクト７１と冷却ファン７２、冷却管７３とで主体が構成される。冷却ダクト７１内部に収められる冷却管７３は、フレキシブル管を同軸でコイル状に巻いたものが縦方向に収められている。ここで冷却管７３としてのフレキシブル管の凸部はフィンとしての機能を具備し、熱交換の効率向上に寄与するものである。このように、冷却管７３を可撓性を有するフレキシブル管でコイル状に巻いて形成することで、冷却管７３の表面積を増大させて冷却効率を向上させ、結露量を増大させることが可能となる。
【００４１】
冷却管７３は冷却ファン７２により冷却されて内部で気体中の水分が結露するが、冷却管７３は十分な勾配をもって巻かれているため、結露水は速やかに冷却管７３内を流れ落ちて気液を分離する分離部２５を介して散水用結露水溜め部２６に流入する。
【００４２】
冷却管７３には再加熱部２４のヒーターが連結されており、ここで加熱された後で処理槽１内に戻される。
【００４３】
再加熱部２４を設けない場合、密閉循環経路２内を流れる気体は凝集器７にて水分が除去されると同時に冷却されて処理槽１内に戻されることになるが、処理槽１内が冷却されると処理基材１２に生息する微生物の活性が損なわれてしまうため、好ましくない。そこで本実施形態のように、再加熱部２４を設けて処理槽１内の温度を向上させて微生物の活性が損なわれるのを防止することができる。また、再加熱部２４を設けたことによって、適当な間隔で処理槽１内の生ごみと処理基材１２とを攪拌することで処理槽１内の処理基材１２の水分の蒸発を促進することができる。
【００４４】
また本実施形態では、散水用結露水溜め部２６に溜まった結露水を利用するもので、以下に説明する。
【００４５】
散水用結露水溜め部２６は、密閉タンクで構成されている。そして、この散水用結露水溜め部２６の下端部には散水用配管９１の一端部が接続されている。
【００４６】
散水用配管９１は、一端部が上述したように密閉タンク内の下端部に配置されると共に他端部が三方弁９２に接続され、途中には水ポンプ９３が配設されている。三方弁９２にはそれぞれ、前記散水用配管９１の端部と、後述する内散水用配管９４及び外散水用配管９５の端部が接続される。
【００４７】
内散水用配管９４は、一端部が三方弁９２に接続されると共に、他端部が処理槽１の側壁に接続されて処理槽１内への散水口９４ａとなっている。また、外散水用配管９５は、一端部が三方弁９２に接続されると共に、他端部が処理槽１外に臨む放水口９５ａとなっている。この放水口９５ａには放水用のホース９６を取り付けてある。
【００４８】
また、散水用結露水溜め部２６の密閉タンクの上端部には、排出口２６ａが形成してあると共に、排出口２６ａに排出管２７の一端部が接続してあり、排出管２７の他端部が下方の結露水溜め部２２に接続してある。
【００４９】
次に、散水用結露水溜め部２６に溜まった結露水の利用方法について説明する。
【００５０】
処理槽１内の水分センサー１４にて処理槽１内の生ごみと処理基材１２の混合物の含水率が低い場合には、三方弁９２にて上記散水用配管９１と内散水用配管９４とを連通させ、散水用配管９１の水ポンプ９３を駆動する。すると、内散水用配管９４の端部から処理槽１内に散水され、上記混合物の含水率が上昇する。
【００５１】
また、屋外や屋内の草木等に向けて散水したい場合、三方弁９２にて上記散水用配管９１と外散水用配管９５とを連通させ、散水用配管９１の水ポンプ９３を駆動する。すると、外散水用配管９５の端部からホース９６を介して散水される。
【００５２】
また、散水用結露水溜め部２６の密閉タンクが満水となると、排出口２６ａから排出管２７を介して結露水溜め部２２に結露水が流れる。
【００５３】
なお、本実施形態においても、再加熱部２４、凝集器７の冷却ファン７２、三方弁９２、水ポンプ９３は制御部によって制御される。
【００５４】
【発明の効果】
上述のように請求項１記載の発明にあっては、内部を処理槽内の気体が流れる経路の両端部をそれぞれ処理槽内に連通して結露用の循環経路を形成した生ごみ処理装置において、処理槽内の圧力を計測する圧力計測手段と、処理槽内の気体を処理槽外に排出する排気ポンプを備えた排気手段とを設けると共に、圧力計測手段にて計測した処理槽内の圧力が大気圧より高い時に排気手段にて処理槽内の圧力を大気圧より低くする制御部を設けたので、処理槽内の気圧が大気圧より高くなることがなくなって、処理槽と該処理槽の投入口の蓋との間の隙間や循環経路との接続部等の隙間から漏れ出したり、あるいは処理槽の投入口の蓋を開けた際に処理槽内の気体が排出されることがなくなり、不快臭を感じるのを防止することができる。
【００５５】
また請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、処理槽の蓋の開動作の開始を検知する開動作検知手段を設けると共に、処理槽内と処理槽外とを連通する大気開放経路及び該大気開放経路を開閉する大気開放弁を設け、開動作検知手段にて処理槽の蓋の開動作を検知した時に大気開放弁を開放する制御部を設けたので、人が外から蓋を引張って開けるのに大きな力を要することなく蓋を開け易くなるものである。
【００５６】
また請求項３記載の発明にあっては、上記請求項２記載の発明の効果に加えて、処理槽の蓋の開放状態を検知する開放検知手段を設け、開放検知手段にて処理槽の蓋の開放状態を検知した時に排気手段にて処理槽内の気体を排気する制御部を設けたので、開放された処理槽の投入口から外気が処理槽内に流入するため処理槽内の気体が流出することがなく、処理槽内の気体の臭気成分がそのまま処理槽外に漏れ出すのが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の構成図である。
【図２】同上の実施形態の他例の構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態の構成図である。
【符号の説明】
１処理槽
２循環経路
３圧力計測手段
４排気手段
４１排気ポンプ

Claims

内部を処理槽内の気体が流れる経路の両端部をそれぞれ処理槽内に連通して結露用の循環経路を形成した生ごみ処理装置において、処理槽内の圧力を計測する圧力計測手段と、処理槽内の気体を処理槽外に排出する排気ポンプを備えた排気手段とを設けると共に、圧力計測手段にて計測した処理槽内の圧力が大気圧より高い時に排気手段にて処理槽内の圧力を大気圧より低くする制御部を設けて成ることを特徴とする生ごみ処理装置。
処理槽の蓋の開動作の開始を検知する開動作検知手段を設けると共に、処理槽内と処理槽外とを連通する大気開放経路及び該大気開放経路を開閉する大気開放弁を設け、開動作検知手段にて処理槽の蓋の開動作を検知した時に大気開放弁を開放する制御部を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理装置。
処理槽の蓋の開放状態を検知する開放検知手段を設け、開放検知手段にて処理槽の蓋の開放状態を検知した時に排気手段にて処理槽内の気体を排気する制御部を設けて成ることを特徴とする請求項２記載の生ごみ処理装置。