JP2006159138A - なまごみ処理機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】投入されたなまごみを比較的短時間で粉砕して、発酵処理による堆肥化を効率的に行うことのできるなまごみ処理機械を提供する。
【解決手段】なまごみ処理機械10は、なまごみを収容可能な略円筒形状の処理槽1と、処理槽1内に下端部を開口した状態で立設され周壁13aに複数の貫通穴が開設された筒状体13と、筒状体13内で回転可能に軸支された主軸12aおよび螺旋形状の撹拌部材12bを有する撹拌スクリュー12とを備え、撹拌スクリュー12の撹拌部材12bの上端部になまごみの上昇を阻止する円板状のストッパ12dを設け、筒状体13の下端開口部13gに一部が開口したスカート状の誘導部材13bを設け、撹拌スクリュー12の撹拌部材12bの下端部に誘導部材13bの周壁内面に沿って螺旋状に拡径した補助撹拌部材12cを連設している。
【選択図】 図4

Description

本発明は、各種事業所や家庭などから出る残飯などのなまごみを発酵処理して堆肥化することのできるなまごみ処理機械に関する。
なまごみを発酵処理して堆肥化するなまごみ処理機械については、従来、様々な形状、構造のものが提案されているが、本願に関連するものとして、特許文献1に記載された生ゴミ処理装置あるいは特許文献2に記載された撹拌粉砕装置がある。これらの装置は、生ゴミを収容可能な処理槽と、処理槽内に立設された粉砕用孔付きの撹拌筒と、撹拌筒内に回転可能に軸支された撹拌用スクリューと、撹拌スクリューを回転させる駆動機構と、を備えている。そして、撹拌用スクリューを回転させることにより、処理槽内に投入された生ゴミを撹拌筒内部に導入するとともに撹拌筒内を上昇させ、撹拌筒の粉砕用孔あるいは上端開口部から押し出して処理槽内に落下させるという作業を繰り返しながら生ゴミの連続粉砕、撹拌、発酵を行うものである。
特開平6−183870号公報 特開平7−8830号公報
特許文献1記載の生ゴミ処理装置および特許文献2記載の撹拌粉砕装置の場合、処理槽内に投入されたなまごみが撹拌筒内に入り難いだけでなく、粉砕用孔によるなまごみ切断作用も弱いので、なまごみを粉砕するのに長時間を要する。また、撹拌用スクリューの回転によって撹拌筒内を上昇したなまごみが、撹拌筒の上端開口部に引っ掛かって蓄積され、撹拌用スクリューによる上昇圧力で固化することが多い。このため、処理槽内におけるなまごみの粉砕、循環が円滑に行われず、粉砕状態も不均一となることが多い。
このように、処理槽内に投入されたなまごみの粉砕、循環が充分に行われないと、発酵処理がうまく進まず、堆肥化も不完全となる。また、処理工程に長時間を要すると、作業効率も悪化し、運転のためのエネルギー消費量も増大する。
本発明が解決しようとする課題は、投入されたなまごみを比較的短時間で粉砕、撹拌しながら発酵処理による堆肥化を効率的に行うことのできるなまごみ処理機械を提供することにある。
本発明のなまごみ処理機械は、なまごみを収容可能な処理槽と、前記処理槽内に下端部を開口した状態で立設され周壁に複数の貫通穴が開設された筒状体と、前記筒状体内で回転可能に軸支され螺旋形状の撹拌部材を有する撹拌スクリューとを備え、
前記撹拌スクリューの撹拌部材の上端部になまごみの上昇を阻止するストッパを設け、
前記筒状体の下端部に一部が開口したスカート状の誘導部材を設け、
前記撹拌スクリューの撹拌部材の下端部に前記誘導部材の周壁内面に沿って螺旋状に拡径した補助撹拌部材を連設したことを特徴とする。
このような構成とすれば、処理槽に投入されたなまごみは、筒状体内で回転する撹拌スクリューとともにスカート状の誘導部材内で回転する螺旋状の補助撹拌部材によって当該誘導部材の開口部分を経由して筒状体の下端部から筒状体内へ導入され、撹拌スクリューの回転によって筒状体内を上昇していくこととなる。筒状体内を上昇するなまごみは筒状体に開設された複数の貫通穴から押し出されるが、その際に塊状のなまごみは貫通穴の内周と撹拌スクリューの撹拌部材の外周部分との間に挟まれ剪断作用で切断されながら貫通穴から排出され、処理槽底部に向かって落下する。また、筒状体内において撹拌部材の上端部付近まで上昇した比較的細かななまごみは、ストッパに当接して跳ね返り、筒状体に開設された貫通穴から排出され、処理槽底部に向かって落下する。
このように、処理槽内に投入されたなまごみは、撹拌スクリューの回転により、筒状体内への導入、上昇、切断、排出、落下を反復することとなるため、時間の経過とともに細粒化および発酵処理が進み、最終的には堆肥化される。この場合、処理槽内の底部にあるなまごみは、スカート状の誘導部材内で回転する螺旋状の補助撹拌部材によって効率良く筒状体内へ導入され、筒状体内を上昇しながら貫通穴から切断排出されるため、処理槽内に投入されたなまごみを、従来の生ゴミ処理装置より短時間で粉砕、撹拌することができる。また、筒状体の上端は開口しておらず、筒状体内を上昇したなまごみは撹拌スクリューとともに回転するストッパで跳ね返されて貫通穴から排出、落下するため、なまごみが筒状体の上端開口部に引っ掛かることもなくなり、粉砕、撹拌処理および発酵処理による堆肥化を効率的に行うことができる。
ここで、前記筒状体の周壁の前記ストッパより下方部分に、前記貫通穴より大きな排出穴を設ければ、筒状体内を上昇してストッパで跳ね返されたなまごみは、貫通穴より大きな排出穴から速やかに排出、落下するようになるため、なまごみの循環が良くなり、粉砕処理を効率化することができる。
また、前記撹拌スクリューの撹拌部材の螺旋ピッチを上方に向って徐々に小さくすれば、撹拌スクリューの回転で上昇するなまごみの上昇速度は上方に行くほど遅くなり、撹拌部材と貫通穴とによる剪断作用が確実に行われるようになるため、全体的な粉砕速度を高めることができる。
一方、前記補助撹拌部材の外周に鋸刃状の切断部を設ければ、一部が開口したスカート状の誘導部材内で回転する補助撹拌部材が切断作用を有することとなるので、外形が大きくそのままでは筒状体内に導入できない塊状のなまごみであっても補助撹拌部材で切断、細分化して筒状体内へ導入可能となり、粉砕能力が向上する。
また、前記貫通穴の形状を、上方に向かって内径が徐々に縮径した水滴形状とすることもできる。撹拌スクリューの撹拌部材の外周部分と筒状体の貫通穴内周との間に挟まれたなまごみは撹拌部材によって押し上げられていくが、やがて上方に向かって徐々に縮径した貫通穴内周によって逃げられないように把持された状態となるため、撹拌部材によって確実に切断、粉砕されることとなり、粉砕能力が向上する。
さらに、前記撹拌スクリューの回転に伴って前記誘導部材の周壁外面に沿って回転する削落部材を設ければ、一部が開口したスカート状の誘導部材の周壁外面になまごみが滞留したり、付着固化したりして、粉砕不良や堆肥化不調などのトラブルが生じるのを防止することができる。
本発明のなまごみ処理機械によれば、投入されたなまごみを比較的短時間で粉砕、撹拌し、発酵処理による堆肥化を効率的に行うことができる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態であるなまごみ処理機械を示す正面図、図2は図1に示すなまごみ処理機械の一部省略側面図、図3は図1に示すなまごみ処理機械の平面図、図4は図1に示すなまごみ処理機械の一部切欠正面図、図5は図4におけるA−A線断面図、図6は図1に示すなまごみ処理機械の処理槽内部を示す部分斜視図である。
図1〜図6に示すように、本実施形態のなまごみ処理機械10は、なまごみを収容可能な略円筒形状の処理槽1と、処理槽1内に下端部を開口した状態で立設され周壁13aに複数の貫通穴13cが開設された筒状体13と、筒状体13内で回転可能に軸支された主軸12aおよび螺旋形状の撹拌部材12bを有する撹拌スクリュー12とを備え、撹拌スクリュー12の撹拌部材12bの上端部になまごみの上昇を阻止する円板状のストッパ12dを設け、筒状体13の下端開口部13gに一部が開口したスカート状の誘導部材13bを設け、撹拌スクリュー12の撹拌部材12bの下端部に誘導部材13bの周壁内面に沿って螺旋状に拡径した補助撹拌部材12cを連設している。なお、スカート状の誘導部材13bは「ドラフトチューブ」とも呼ばれる。
処理槽1の上部には略円錐筒状の屋根部3が設けられ、屋根部3の頂上に処理槽1と連通する排気筒4が立設されている。処理槽1の正面上部には背面側に向かって上り勾配をなす傾斜部1sが設けられ、この傾斜部1sになまごみを投入するための投入口5aと、投入口5aを開閉するための開閉扉5bとが設けられている。処理槽1は、鋼材で形成された架台2上に固定され、架台2の内部に、撹拌スクリュー12の回転駆動機構であるモータ9と、減速機19と、駆動軸11とが配置され、駆動軸11が撹拌スクリュー12の主軸12aに連接されている。また、架台2の右側面には、減速機19、軸受部11a,12xなどへのグリス供給を行うためのグリスニップル17が配置されている。
処理槽1の右側面には配電盤6が配置され、その後方寄りの部分には、処理槽1内で生成された堆肥を取り出すための排出口8が設けられている。排出口8には、回転ハンドル8aによって開閉可能な開閉扉8bが取り付けられている。また、処理槽1の背面下部には、処理槽1内の清掃などの際に使用する清掃口7が設けられ、清掃口7には開閉扉7aが取り付けられている。処理槽1の本体部と屋根部3との境界部分には、屋根部3内面に生じる結露水を排出するための隙間Sが設けられ、隙間Sから落下する結露水を受け止める樋機能を有するカバー20が隙間Sの外周側に配置されている。また、屋根部3の背面部分には処理槽1内で発生する水蒸気などを排出すための排気管18が設けられている。
図6に示すように、処理槽1の内部に立設された筒状体13は、その上端外周に放射状に配置された3つの固定部材13e(図9参照)を、処理槽1の天井部分に配置された固定部材1bに取り付けることによって固定されている。筒状体13の下端開口部13gは処理槽1の底部1aから離れた位置に配置され、下端開口部13gの背面側の半円領域にスカート状の誘導部材13bが取り付けられ、下端開口部13gの正面側の半円領域は開口した状態となっている。誘導部材13bの下端部と処理槽1の底部1aとの間には、後述する旋回部材14が通過可能な隙間が設けられている。
ここで、図7〜図11を参照して、撹拌スクリュー12および筒状体13の形状などについて詳しく説明する。図7は図1に示すなまごみ処理機械の構成部材である撹拌スクリューなどを示す正面図、図8は図7におけるB−B線断面図、図9は図1に示すなまごみ処理機械の構成部材である筒状体および誘導部材などを示す平面図、図10(a)は図1に示すなまごみ処理機械の構成部材である筒状体および誘導部材などを示す正面図、図10(b)は前記誘導部材などを示す側面図、図11は図1に示すなまごみ処理機械の構成部材である筒状体の展開図である。
図7に示すように、撹拌スクリュー12の主軸12aの下端付近には、撹拌スクリュー12に伴って回転する旋回部材14が処理槽1の半径方向に取り付けられ、旋回部材14の中央付近には、誘導部材13bの周壁外面に沿って撹拌スクリュー12とともに回転する削落部材15が取り付けられ、旋回部材14と主軸12aとの接合部分の下方には円板状のスペーサ12gが取り付けられている。図8に示すように、旋回部材14には、撹拌スクリュー12の回転方向Rに向かって楔形状をなす傾斜面14aが設けられている。
図6,図7および図9に示すように、撹拌スクリュー12の撹拌部材12bの下端部12hに、誘導部材13bの周壁内面に沿って螺旋状に拡径した補助撹拌部材12cが連設され、補助撹拌部材12cの外周に鋸刃状の切断部12sが複数設けられている。図6に示すように、誘導部材13bには水滴形状をした複数の貫通穴13dが開設されている。撹拌スクリュー12の撹拌部材12aの上端部12iとストッパ12dとの間の主軸12a外周面には、平板状の羽根板12eが主軸12aの軸心方向と平行に取り付けられている。
また、図10,図11に示すように、筒状体13の周壁には、水滴形状をした複数の貫通穴13cが開設され、筒状体13内に配置される撹拌スクリュー12のストッパ12d(図7参照)より下方位置に、これらの貫通穴13cよりも大きな排出穴13fが複数開設されている。これらの排出穴13fは角部を丸めた略四辺形であり、撹拌スクリュー12とともに回転する羽根板12eの回転領域の外側に位置する部分に開設されている。なお、筒状体13は、図11に示すように、金属製の板材13pに複数の貫通穴13cおよび排出穴13fを開設し、この板材13pを円筒形に曲げて側縁部同士を溶接することによって形成することができる。
次に、なまごみ処理機械10の使い方について説明する。本実施形態のなまごみ処理機械10を使用する場合、予め処理槽1の内部に発酵微生物を植種した発酵促進材を適量収容しておく。この状態で、処理槽1の開閉扉5bを開いて投入口5aから処理対象であるなまごみを投入して開閉扉5bを閉じた後、配電盤6を操作してモータ9を回転させると、筒状体13および誘導部材13b内において主軸12aとともに撹拌部材12bおよび補助撹拌部材12cが回転方向Rに回転し、処理槽1の底部1aの直上領域において旋回部材14が回転方向Rに旋回する。
従って、処理槽1に投入されたなまごみは、筒状体13内で回転する撹拌スクリュー12とともにスカート状の誘導部材13b内で回転する螺旋状の補助撹拌部材12cにより、誘導部材13bの正面側の開口部分を経由して筒状体13の下端開口部13gから筒状体13内へ導入され、撹拌スクリュー12の回転によって筒状体13内を上昇していく。筒状体13内を上昇するなまごみは筒状体13の周壁に開設された複数の貫通穴13cから押し出されるが、その際に塊状のなまごみは、貫通穴13cの内周部分と、撹拌スクリュー12の撹拌部材12bの外周部分と、の間に挟まれその剪断作用で切断されながら、貫通穴13cから排出され、処理槽1の底部1aに向かって落下する。また、筒状体13内において撹拌部材12bの上端部12i付近まで上昇した比較的細かななまごみは、ストッパ12dに当接して跳ね返り、羽根板12eの回転により外周方向へ誘導され、筒状体13の上部に開設された排出穴13fから排出され、処理槽1の底部1aに向かって落下する。
このような運転状態を維持すると、処理槽1内に投入されたなまごみは、撹拌スクリュー12の回転により、筒状体13内への導入、上昇、切断、排出、落下を反復するため、時間の経過とともになまごみの細粒化および発酵処理が進み、最終的には堆肥化される。この場合、処理槽1内の底部1aにあるなまごみは、スカート状の誘導部材13b内で回転する螺旋状の補助撹拌部材12cによって効率良く筒状体13内へ導入され、筒状体13内を上昇しながら複数の貫通穴13cから切断排出されるため、処理槽1内に投入されたなまごみを比較的短時間で粉砕することができる。
また、撹拌スクリュー12の上端部分にはストッパ12dが円板状の配置されているため、筒状体13の上端は開口しておらず、筒状体13内を上昇したなまごみはストッパ12dで跳ね返され、羽根板12eの回転により、排出穴13fから排出され、落下する。このため、なまごみが筒状体13の上端開口部に引っ掛かって、なまごみが徐々に蓄積されることがなく、連続粉砕、撹拌処理および発酵処理による堆肥化を効率的に進行させることができる。
また、筒状体13の周壁のストッパ12dより下方部分には、貫通穴13cよりも大きな排出穴13fが設けられているため、筒状体13内を上昇してストッパ12dで跳ね返されたなまごみは、貫通穴13cより大きな排出穴13fから速やかに排出、落下することとなる結果、なまごみの循環が良くなり、連続粉砕、撹拌処理を効率化することができる。この場合、排出穴13fの内側には、撹拌スクリュー12とともに回転する羽根板12eが設けられているため、排出穴13fの位置まで到達したなまごみを速やかに排出穴13fから排出することができる。
また、図7に示すように、撹拌スクリュー12の撹拌部材12bの螺旋ピッチは、上方に向かって徐々に小さくなっているため、撹拌スクリュー12の回転で上昇するなまごみの上昇速度は上方に行くほど遅くなり、撹拌部材12bと貫通穴13cとによる剪断作用が確実に行われるようになるため、全体的な粉砕速度を高めることができる。
一方、補助撹拌部材12cの外周には鋸刃状の切断部12sを複数設けているため、一部が開口したスカート状の誘導部材13b内で回転する補助撹拌部材12cは切断作用を有している。従って、外形が大きくそのままでは筒状体13内に導入できない塊状のなまごみであっても補助撹拌部材12cで切断、細分化して筒状体13内へ導入可能となり、粉砕能力が向上する。
また、貫通穴13c,13dの形状を、上方に向かって内径が徐々に縮径した水滴形状としているため、補助撹拌部材12cや撹拌部材12bの外周部分と、貫通穴13c,13dの内周との間に挟まれたなまごみは、撹拌部材12bなどによって押し上げられていくが、上方に向かって徐々に縮径した貫通穴13c,13dの内周により逃げられないように把持されるため、補助撹拌部材12cや撹拌部材12bによって確実に切断、粉砕されることとなり、粉砕能力が向上する。
さらに、撹拌スクリュー12の回転に伴って誘導部材13bの周壁外面に沿って回転する削落部材15を備えているため、誘導部材13bの周壁外面になまごみが滞留したり、付着固化したりして、粉砕不良、撹拌不良あるいは堆肥化不調などのトラブルが生じることもない。
このようになまごみ処理機械10の処理槽1内になまごみを投入してモータ9を稼働させ、撹拌スクリュー12などを所定時間回転させることにより、なまごみ処理機械10の粉砕、撹拌作用および処理槽1内の発酵促進材の発酵作用によりなまごみを堆肥化することができる。処理槽1内で生成された堆肥は、回転ハンドル8aを回転させて開閉扉8bを開くことにより排出口8から排出することができる。この場合、モータ9で撹拌スクリュー12などを回転させながら開閉扉8bを開けば処理槽1内の堆肥を排出口8から排出することができるが、排出口8は処理槽1の底部1aより高い位置に開設されているため、処理槽1内の堆肥が全て排出されることがない。従って、その後のなまごみ処理に必要な酵微生物を含む堆肥を処理槽1内に残存させておくことができる。なお、処理槽1内の堆肥を全て排出したい場合は、底部1aと同じ高さに開設された清掃口7の開閉扉7aを開いて実行することができる。
なまごみ処理機械10を用いて処理を行っているときに発生する水蒸気などは排気筒4あるいは排気管18から排出することができる。この場合、排気筒4の一部に脱臭手段を設けておけば、異臭が拡散するのを防止することができる。また、処理作業中の処理槽1内に脱臭作用を有する薬剤を自動的に注入する機構を設ければ、異臭発生そのものを防止することができる。なお、なまごみ処理装置10においては、排気筒4を1本設けているが、これに限定するものではないので、2本以上の通気用筒体を設けることもできる。この場合、一つの通気用筒体に排気ファンを設けて処理槽内の気体を外部へ排出するための排気経路とし、排気ファンによって処理槽内に生じる負圧を利用して、他の筒体を、外気を処理槽内へ導入するための吸気経路とすることもできる。このような構成とすれば、処理槽内の気体の排出および処理槽内への外気の導入が円滑化され、処理槽内の換気性を高めることができる。
次に、図12を参照して、旋回部材に関するその他の実施形態について説明する。図12に示す実施形態においては、撹拌スクリュー12の回転に伴って旋回する旋回部材14と同様に回転する旋回部材16を設けている。2つの旋回部材14,16を設けたことにより、処理槽1内の底部1a付近における撹拌作用が高まるため、処理工程の効率化を図ることができる。
本発明のなまごみ処理機械は、各種事業所や家庭などから出る残飯などのなまごみを発酵処理して堆肥化する装置として広く利用することができる。
本発明の実施の形態であるなまごみ処理機械を示す正面図である。 図1に示すなまごみ処理機械の一部省略側面図である。 図1に示すなまごみ処理機械の平面図である。 図1に示すなまごみ処理機械の一部切欠正面図である。 図4におけるA−A線断面図である。 図1に示すなまごみ処理機械の処理槽内部を示す部分斜視図である。 図1に示すなまごみ処理機械の構成部材である撹拌スクリューなどを示す正面図である。 図7におけるB−B線断面図である。 図1に示すなまごみ処理機械の構成部材である筒状体および誘導部材などを示す平面図である。 (a)は図1に示すなまごみ処理機械の構成部材である筒状体および誘導部材などを示す正面図、(b)は前記誘導部材などを示す側面図である。 図1に示すなまごみ処理機械の構成部材である筒状体の展開図である。 その他の実施の形態である旋回部材などを示す平面図である。
符号の説明
1 処理槽
1a 底部
1b 固定部材
1s 傾斜部
2 架台
3 屋根部
4 排気筒
5a 投入口
5b,7a,8b 開閉扉
6 配電盤
7 清掃口
8 排出口
8a 回転ハンドル
9 モータ
10 なまごみ処理機械
11 駆動軸
11a,12x 軸受部
12 撹拌スクリュー
12a 主軸
12b 撹拌部材
12c 補助撹拌部材
12d ストッパ
12e 羽根板
12g スペーサ
12h 下端部
12i 上端部
12s 切断部
13 筒状体
13a 周壁
13b 誘導部材
13c,13d 貫通穴
13f 排出穴
13g 下端開口部
13p 板材
14,16 旋回部材
14a 傾斜面
15 削落部材
17 グリスニップル
18 排気筒
19 減速機
20 カバー
R 回転方向
S 隙間

Claims (6)

  1. なまごみを収容可能な処理槽と、前記処理槽内に下端部を開口した状態で立設され周壁に複数の貫通穴が開設された筒状体と、前記筒状体内で回転可能に軸支され螺旋形状の撹拌部材を有する撹拌スクリューとを備えたなまごみ処理機械において、
    前記撹拌スクリューの撹拌部材の上端部になまごみの上昇を阻止するストッパを設け、
    前記筒状体の下端部に一部が開口したスカート状の誘導部材を設け、
    前記撹拌スクリューの撹拌部材の下端部に前記誘導部材の周壁内面に沿って螺旋状に拡径した補助撹拌部材を連設したことを特徴とするなまごみ処理機械。
  2. 前記筒状体の周壁の前記ストッパより下方部分に、前記貫通穴より大きな排出穴を設けた請求項1記載のなまごみ処理機械。
  3. 前記撹拌スクリューの撹拌部材の螺旋ピッチを上方に向って徐々に小さくした請求項1または2記載のなまごみ処理機械。
  4. 前記補助撹拌部材の外周に鋸刃状の切断部を設けた請求項1〜3のいずれかに記載のなまごみ処理機械。
  5. 前記貫通穴の形状を、上方に向かって内径が徐々に縮径した水滴形状とした請求項1〜4のいずれかに記載のなまごみ処理機械。
  6. 前記撹拌スクリューの回転に伴って前記誘導部材の周壁外面に沿って回転する削落部材を設けた請求項1〜5のいずれかに記載のなまごみ処理機械。
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