JP2006081958A - 厨芥処理機 - Google Patents

Abstract

【課題】厨芥処理部からの被処理空気に含まれる微粒子などが目詰まりを起こさないようにした厨芥処理機を提供することを目的とする。
【解決手段】脱臭ユニット２を、厨芥処理部１で生じた被処理空気を下方に導く円筒４と、螺旋状の触媒担持体５を有する触媒体６と、触媒体６を加熱する加熱手段７と、加熱手段７を覆った保護材８と、触媒体６を収容した筐体９とを有するものとし、脱臭ユニット２の円筒４により下方に導かれた被処理空気を、触媒体６を構成する螺旋状の触媒担持体５を通して上方より外部へ放出するようにした。これにより、厨芥処理部１からの被処理空気による加熱手段７の腐食問題は起こらないし、含まれる微粒子などが目詰まりを起こさない。また、被処理空気が触媒担持体５を通過する時には、すでに加熱されているため、触媒担持体５の表面温度を下げることがなく、脱臭処理能力が高く臭気を外部に出さない。
【選択図】図１

Description

本発明は、脱臭手段を備えた厨芥処理機に関するものである。

従来、この種の厨芥処理機における脱臭手段としては、触媒層とその加熱手段とを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の厨芥処理機の脱臭手段を示すものである。図に示すように、脱臭ユニット３４は、触媒層３１とこの触媒層３１の上流側で臭気ガスを蛇行させる空気経路３２と、この空気経路３２と触媒層３１とを加熱する加熱手段３３とから構成されている。
特開平８−３９０４６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、触媒層３１と加熱される空気経路３２が別々に構成されるため、触媒ユニットが大きくなり、また、触媒層がハニカム体であるため、対象となる厨芥処理部からの被処理空気に含まれる微粒子などが目詰まりを起こし、被処理空気の流量が下がるため、十分な脱臭効果を発揮できていないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、厨芥処理部からの被処理空気が通過する部分は十分な空間が有り、被処理空気に含まれる微粒子などが目詰まりを起こさないようにした厨芥処理機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の厨芥処理機は、脱臭ユニットを、厨芥処理部で生じた被処理空気を下方に導く円筒と、この円筒の外部に配置した、螺旋状の触媒担持体を有する触媒体と、円筒の内部に配置して触媒体を加熱する加熱手段と、この加熱手段を覆った保護材と、触媒体を収容した筐体とを有するものとし、脱臭ユニットの円筒により下方に導いた被処理空気を、触媒体を構成する螺旋状の触媒担持体を通して上方より外部へ放出するようにしたものである。

これにより、被処理空気は加熱手段を配置した円筒内部を通過するときに十分に加熱される。そのとき加熱手段が保護材によって保護されているため、被処理空気が腐食性のガスであっても加熱手段を腐食する問題は起こらない。その後、螺旋状の触媒担持体を通過するときに被処理空気に含まれる悪臭成分などは分解除去される。この場合、厨芥処理部からの被処理空気が通過する部分は十分な空間が有り、被処理空気に含まれる微粒子などが目詰まりを起こさない。そして、被処理空気が触媒担持体を通過する時には、すでに被処理空気が加熱されているため、触媒担持体の表面温度を下げることがなく、脱臭処理能力が高く臭気を外部に出さない。

本発明の厨芥処理機は、脱臭処理能力が高く臭気を外部に出さないものとすることができる。

第１の発明は、厨芥処理部と、これと連結した脱臭ユニットとを備え、前記脱臭ユニットは、厨芥処理部で生じた被処理空気を下方に導く円筒と、この円筒の外部に配置した、螺旋状の触媒担持体を有する触媒体と、円筒の内部に配置して触媒体を加熱する加熱手段と、この加熱手段を覆った保護材と、触媒体を収容した筐体とを有し、脱臭ユニットの円筒により下方に導いた被処理空気を、触媒体を構成する螺旋状の触媒担持体を通して上方より外部へ放出するようにした厨芥処理機とすることにより、被処理空気は加熱手段を配置した円筒内部を通過するときに十分に加熱される。そのとき加熱手段が保護材によって保護されているため、被処理空気が腐食性のガスであっても加熱手段を腐食する問題は起こらない。その後、螺旋状の触媒担持体を通過するときに被処理空気に含まれる悪臭成分などは分解除去される。この場合、厨芥処理部からの被処理空気が通過する部分は十分な空間が有り、被処理空気に含まれる微粒子などが目詰まりを起こさない。そして、被処理空気が触媒担持体を通過する時には、すでに被処理空気が加熱されているため、触媒担持体の表面温度を下げることがなく、脱臭処理能力が高く臭気を外部に出さない。

第２の発明は、特に、第１の発明において、加熱手段を覆った保護材は、二つの保護部材よりなり、一方の保護部材の先端が他方の保護部材の先端を包み込むように接合したことにより、保護部材は加熱されると膨張し、冷却されると収縮するが、二つの保護部材で構成しているため、膨張、収縮による歪みを抑えることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明において、触媒体を構成する螺旋状の触媒担持体は、表面に凹凸を施したことにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒担持体の表面積が大きく触媒担持量も増加することができるため、一層、悪臭成分の処理能力が高く臭気を外部に出さないものとすることができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、触媒体を構成する螺旋状の触媒担持体は、その螺旋間隔を１ｍｍ以上１００ｍｍ以下としたことにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、担持体の表面積が大きく触媒担持量も増加することができ、また、触媒体の螺旋の間隔は微粒子が通過できる間隔としているため、被処理空気に含まれる微粒子などが目詰まりを起こさない脱臭ユニットとすることができる。このため、悪臭成分の処理能力が高く臭気を外部に出さないものとすることができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、触媒担持体に担持された触媒は、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムのいずれか１種としたことにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒が貴金属であるため処理性能を大きくすることができ、一層、悪臭成分の処理能力が高く臭気を外部に出さないものとすることができる。

第６の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、触媒担持体に担持された触媒は、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムの２種以上としたことにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒が貴金属であるため処理性能を大きくすることができ、より一層、悪臭成分の処理能力が高く臭気を外部に出さないものとすることができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、触媒体を加熱する加熱手段は、シーズヒータとしたことにより、加熱手段を円筒内部に配置するときに、加工性が良く、効果的に被処理空気が円筒内部を通過するときに加熱することができるので、被処理空気は触媒体を通過する前に十分に加熱される。そのため、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、触媒体を加熱する加熱手段は、セラミックヒータとしたことにより、円筒内部に配置された加熱手段に被処理空気が通過するときに、加熱手段が被処理空気に含まれる腐食性ガスによって腐食されることなく、被処理空気が円筒内部を通過するときに加熱することができるので、被処理空気は触媒体を通過する前に十分に加熱される。そのため、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することができる。

第９の発明は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明において、触媒体の温度を２００℃以上１０００℃以下としたことにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒温度が十分に上昇しているため、悪臭成分の処理能力を高くすることができる。また、触媒温度が過剰に上昇しないため、触媒の凝集が起こらず、一層、悪臭成分の処理能力が高く臭気を外部に出さないものとすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における厨芥処理機を示すものである。

図に示すように、本実施の形態における厨芥処理機１１は、厨芥処理部１と、これと連結部３で連結した脱臭ユニット２とを備えている。

前記脱臭ユニット２は、厨芥処理部１で生じた被処理空気を下方に導く円筒４と、この円筒４の外部に外周を取り巻くように配置した、螺旋状の触媒担持体５を有する触媒体６と、円筒４の内部に配置して触媒体６を加熱する加熱手段７と、この加熱手段７を覆った保護材８と、触媒体６を収容した筐体９とを有し、脱臭ユニット２の円筒４により下方に導かれた被処理空気を、触媒体６を構成する螺旋状の触媒担持体５を通して上方の空気出口１０より外部へ放出するようにしている。

そして、保護材８は、図２に示すように、二つの円筒状の保護部材８Ａ、８Ｂからなり、接合部２１で一方の先端が他方の先端を包み込むように接合している。なお、接合部２１の構成は、図３に示すような構成としてもよい。いずれにしても、保護材８の膨張、収縮により歪みが出ないようにここで抑制するようにしている。

以上のように構成された厨芥処理機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、厨芥処理機１１の厨芥処理部１から生ずる被処理空気は、図示していない通風手段により連結部３を通って、円筒４の内部を通過しその下方へ導かれる。その際、被処理空気は円筒４の内部に配置された加熱手段７によって加熱される。そのとき加熱手段７が保護材８によって保護されているため、被処理空気が腐食性のガスであっても加熱手段７を腐食する問題は起こらない。その後、被処理空気は螺旋状の触媒担持体５の表面を通過する。螺旋状の触媒担持体５は加熱手段７によってすでに加熱されているため、触媒体６の作用により被処理空気に含まれる悪臭成分などは分解除去される。処理された空気は螺旋状の触媒担持体５の表面を通過した後、上方の空気出口１０から排出される。この場合、厨芥処理部１からの被処理空気が通過する部分は十分な空間が有り、被処理空気に含まれる微粒子などが目詰まりを起こさない。そして、被処理空気が触媒担持体５を通過する時には、すでに被処理空気が加熱されているため、触媒担持体の表面温度を下げることがなく、脱臭処理能力が高く臭気を外部に出さない。なお、加熱手段７が加熱と冷却を繰り返すと、保護材８Ａ、８Ｂも膨張、収縮するが、例えば、接合部２１が一方の先端が他方の先端を包み込む構成とすることで、保護材の膨張、収縮による歪みは抑えることができる。

次に、本実施の形態における厨芥処理機の実験例について説明する。

（実験例１）
厨芥処理機としては、図１に示した構成のものを用いた。

厨芥処理機１１Ａは、触媒として白金、螺旋状の触媒担持体５として表面に凹凸が無いステンレス、加熱手段７としてシーズヒータを用いた。また、厨芥処理機１１Ｂは、螺旋状の触媒担持体５として表面に凹凸を施したステンレスを用いて、それ以外は厨芥処理機１１Ａと同一とした。従来例として厨芥処理機１１Ｃは、図１の厨芥処理機の脱臭ユニット２に、図５の従来構成の脱臭ユニットを用い、触媒として厨芥処理機１１Ａと同量の白金を担持したハニカム体、加熱手段７としては面状ヒータを用いた。

厨芥処理機１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃについて以下の手段を用いて評価を行った。厨芥処理機の脱臭ユニット２に、硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が１０、１３、１６、２０、２５、３０Ｌ／分となるように流し、加熱手段７はすべて２２０Ｗとなるように調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を図４に示す。

図４から明らかなように、本実施の形態の厨芥処理機１１Ａ、１１Ｂの方が、従来の厨芥処理機１１Ｃよりも、流量が多いときでは硫化メチルの除去率が高いことがわかる。特に、厨芥処理機１１Ｂの方が流量の多いときに硫化メチルの除去率が高いこともわかる。これにより、本実施の形態における厨芥処理機は、流量が多いときに従来例の厨芥処理機よりも性能が高く、より多くの硫化メチルを処理できることがわかる。

（実験例２）
厨芥処理機としては、図１に示した構成のものを用いた。

厨芥処理機１１Ｄは、触媒として白金、螺旋状の触媒担持体５として表面に凹凸を施したステンレス、加熱手段７としてシーズヒータを用いた。そして、螺旋状の触媒担持体５の螺旋間隔を１、５、１０、２０、５０、１００、２００ｍｍと変えて、以下の手段を用いて評価を行った。

厨芥処理機１１Ｄに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が２０Ｌ／分となるように流し、加熱手段７はすべて２２０Ｗとなるように調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を（表１）に示す。

（表１）から明らかなように、本実施の形態の厨芥処理機１１Ｄを用いれば、触媒担持体５の螺旋間隔が狭いほど硫化メチルの除去率が高いことがわかる。また、螺旋間隔が１ｍｍ以下では被処理空気に含まれる微粒子などが目詰まりを起こすため適当ではない。これにより、本実施の形態の厨芥処理機１１Ｄは、螺旋の間隔を１〜１００ｍｍ、望ましくは１〜２０ｍｍとすることで、多くの硫化メチルを処理できることがわかる。

（実験例３）
厨芥処理機としては、図１に示した構成のものを用いた。

厨芥処理機１１Ｅは、螺旋状の触媒担持体５として表面に凹凸を施したステンレス、加熱手段７としてシーズヒータを用いた。

厨芥処理機１１Ｅについて、触媒を白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金＋パラジウム、白金＋ロジウム、白金＋ルテニウムと変えて、螺旋状の触媒担持体５の間隔を５ｍｍとして、以下の手段を用いて評価を行った。

厨芥処理機１１Ｅに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が２０Ｌ／分となるように流し、加熱手段７はすべて２２０Ｗとなるように調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を（表２）に示す。

（表２）から明らかなように、本実施の形態の厨芥処理機１１Ｅは、触媒として、貴金属を用いれば硫化メチルの除去率が高いことがわかる。特に、白金やパラジウムを用いたときにその活性は高く、硫化メチルの除去率が高い。これにより、本実施の形態の厨芥処理機１１Ｅは、触媒として、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムの貴金属、あるいはこれらの混合物を用いることで、多くの硫化メチルを処理できることがわかる。

（実験例４）
厨芥処理機としては、図１に示した構成のものを用いた。

厨芥処理機１１Ｆは、触媒として白金、螺旋状の触媒担持体５として表面に凹凸を施したステンレスを用いた。

厨芥処理機１１Ｆについて、加熱手段７をシーズヒータ、セラミックヒータ、窒化珪素ヒータと変えて、螺旋状の触媒担持体５の間隔を５ｍｍとして、以下の手段を用いて評価を行った。

厨芥処理機１１Ｆに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が２０Ｌ／分となるように流し、加熱手段７はすべて２２０Ｗとなるように調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を（表３）に示す。

（表３）から明らかなように、本実施の形態の厨芥処理機１１Ｆは、加熱手段７としてシーズヒータ、セラミックヒータ、窒化珪素ヒータ用いることで、硫化メチルの除去率が高いことがわかる。特に、シーズヒータを用いたときにその活性は高く、硫化メチルの除去率が高い。また、セラミックヒータとすれば、加熱手段７に被処理空気が通過するときに、加熱手段７が被処理空気に含まれる腐食性ガスによって腐食されることがない。これにより、本実施の形態の厨芥処理機１１Ｆは、加熱手段７として、シーズヒータ、セラミックヒータ、窒化珪素ヒータを用いることで、多くの硫化メチルを処理できることがわかる。

（実験例５）
厨芥処理機としては、図１に示した構成のものを用いた。

厨芥処理機１１Ｇは、触媒として白金、螺旋状の触媒担持体５として表面に凹凸を施したステンレス、加熱手段７としてシーズヒータを用いた。

厨芥処理機１１Ｇについて、触媒体６の温度を１５０、２００、４００、６００、８００、１０００℃と変えて、以下の手段を用いて評価を行った。

厨芥処理機１１Ｇに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が２０Ｌ／分となるように流し、加熱手段７はすべて触媒体６の温度が前記温度となるように電力の調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を（表４）に示す。

（表４）から明らかなように、本実施の形態の厨芥処理機１１Ｇを用いれば、触媒体６の温度が高いほど硫化メチルの除去率が高いことがわかる。また、触媒体６の温度が１０００℃以上では貴金属触媒が凝集を起こすため性能の面から適当ではない。これにより、本実施の形態の厨芥処理機１１Ｇは、触媒体６の温度を２００〜１０００℃、望ましくは４００〜８００℃とすることで、多くの硫化メチルを処理できることがわかる。

以上のように、本発明にかかる厨芥処理機は、脱臭処理能力が高く臭気を外部に出さないものとすることができるので、厨芥処理部の方式に関係なく適用することができ、また大型のゴミ処理施設などの厨芥処理機にも適用できる。

本発明の実施の形態における厨芥処理機の構成図 同厨芥処理機の触媒ユニットの要部を示す断面図 同触媒ユニットの要部の他例を示す断面図 同厨芥処理機の実験例１における性能を示すグラフ 従来の厨芥処理機の脱臭手段の構成図

符号の説明

１ 厨芥処理部
２ 脱臭ユニット
４ 円筒
５ 触媒担持体
６ 触媒体
７ 加熱手段
８ 保護材
９ 筐体
１０ 空気出口
１１ 厨芥処理機

Claims (9)

1. 厨芥処理部と、これと連結した脱臭ユニットとを備え、前記脱臭ユニットは、厨芥処理部で生じた被処理空気を下方に導く円筒と、この円筒の外部に配置した、螺旋状の触媒担持体を有する触媒体と、円筒の内部に配置して触媒体を加熱する加熱手段と、この加熱手段を覆った保護材と、触媒体を収容した筐体とを有し、脱臭ユニットの円筒により下方に導いた被処理空気を、触媒体を構成する螺旋状の触媒担持体を通して上方より外部へ放出するようにした厨芥処理機。
2. 加熱手段を覆った保護材は、二つの保護部材よりなり、一方の保護部材の先端が他方の保護部材の先端を包み込むように接合した請求項１に記載の厨芥処理機。
3. 触媒体を構成する螺旋状の触媒担持体は、表面に凹凸を施した請求項１に記載の厨芥処理機。
4. 触媒体を構成する螺旋状の触媒担持体は、その螺旋間隔を１ｍｍ以上１００ｍｍ以下とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
5. 触媒担持体に担持された触媒は、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムのいずれか１種とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
6. 触媒担持体に担持された触媒は、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムの２種以上とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
7. 触媒体を加熱する加熱手段は、シーズヒータとした請求項１〜６のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
8. 触媒体を加熱する加熱手段は、セラミックヒータとした請求項１〜６のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
9. 触媒体の温度を２００℃以上１０００℃以下とした請求項１〜８のいずれか１項に記載の厨芥処理機。

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