JP2007014838A - 生ごみの分別方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生活環境に優れ、装置の大型化及び処理効率の低下、消費電力の増大を招かない効率のよい生ごみの分別方法及び装置を提供する。
【解決手段】ビニール袋に詰め込まれた生ごみ等をホッパー２に投入して破袋し、ホッパー２により生ごみ等と汚水とを分離して排出する。生ごみ等を分離ダクト６内で攪拌しつつ搬送するうちに水分を除去し回転衝打装置７に投入する。分離ダクト６内において生ごみ等に、過熱蒸気生成装置３で噴射蒸気を当てて解し水分を除去する。回転衝打装置７内では、生ごみ等、とりわけビニール袋に付着した生ごみをチェーン７ｄで衝打してビニール袋から分離し排出口７ｆから排出する一方、ビニール袋を排出口７ｂからサイクロン８に移送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、収集袋に詰め込まれた生ごみを分別して堆肥やメタン発酵などに利用するために適した生ごみの分別方法及びその装置に関する。

家庭から排出される生ごみを堆肥等に利用する場合、生ごみを詰め込むために使用したビニール袋（収集袋）などが混在していると堆肥として利用できないため、プラスチック等のコンテナを各回収ステーションに配置し、このコンテナに各家庭から排出される生ごみ等を投入して貯留しておき、収集車によってコンテナから生ごみ等を収集し処理施設において堆肥化している。

一方、特許文献１にあるように、ビニール袋などの袋に詰め込まれた生ごみ等を収集車で回収して生ごみ貯留槽に保管し、生ごみ貯留槽から取り出した生ごみ等を破砕装置によって破袋するとともに大きなものを破砕してから磁気選別機によって金属等を磁気選別し、金属等が取り除かれた生ごみ等を粗篩機においてプラスチックやゴム類等の異物を除去して、異物等が除去された生ごみ等を乾燥機で乾燥させ、乾燥した生ごみ等を精篩機で篩い分け、しかる後、乾燥した生ごみを発酵させて堆肥化しているものもある。

また、特許文献２にあるように、生ごみが詰め込まれたビニール袋は破砕機で破袋されて、ビニール袋が破袋された状態で破砕乾燥機に供給され、破砕乾燥機ではビニール袋が付着した生ごみ等を乾燥させつつ衝打してビニール袋とともに乾燥した生ごみ等を当該破砕乾燥機から排出し、次工程のサイクロンに移送されたビニール袋や乾燥した生ごみ等が当該サイクロンの遠心分離作用によりこのサイクロンの排出口からトロンメルに送出されて、このトロンメルでビニール袋等と生ごみとが分離され、しかる後、生ごみを発酵させて堆肥化しているものもある。

また、特許文献３に記載の生ごみの分別装置は、投入される収集袋を破袋する複数の螺旋軸が交互に正逆回転する状態にして隣接配置された受入ホッパーと、前記ホッパーの出口から収集袋が破袋された状態で供給される生ごみ等を攪拌しつつ乾燥させ搬送する、螺旋を壁内側に持つ回転ドラムを有した乾燥分離ダクトと、該乾燥分離ダクトに接続され前記ホッパーの出口を被うように広角噴射ノズルから噴射される蒸気と前記広角噴射ノズルの噴射に伴って吸引される熱風とにより加熱蒸気を生ぜしめる加熱蒸気生成装置と、を備える。
また、複数の螺旋軸の下方には破袋された状態の生ごみ等を排出口を介して乾燥分離ダクト内に定量的に供給するための螺旋軸が設けられている。
特開平９―３８６２３号公報 特開２００１―３３４２４４号公報 特開２００３―２５１３２６号公報

しかしながら、上述したコンテナを各回収ステーションに配置して生ごみを回収する方法は、コンテナの汚れ等による臭気の発生により生活環境に影響を及ぼすことが懸念され、且つ、コンテナの管理等が厄介でそのシステムを円滑に運用することが困難である。
また、特許文献１にあるような方法では、水分を多く含んだ状態で破砕されたものを篩い分けしていることから、その粉砕量及び篩い分け量が多くなるためにこれらの処理量が増大して、装置の大型化を招くとともに、処理効率の低下を招くという問題がある。
また、特許文献２にあるような方法では、サイクロンに一緒に移送されたビニール袋や乾燥した生ごみが当該サイクロンの遠心分離作用を受けてトロンメルに送出され、このトロンメルでビニール袋と生ごみとが分離されるようにしているため、サイクロンの吸引風量に要する吸引ファンの電力消費が大きくなるという問題がある。

また、特許文献３記載の生ごみの分別装置にあっては、受入ホッパーから乾燥分離ダクトへ流入する汚水により過熱蒸気による生ごみ等の乾燥の処理効率が低下するという問題がある。

本発明の目的は、生活環境に優れた生ごみの回収を可能とし、装置の大型化及び処理効率の低下を招くことなく、また、消費電力の増大を招かない効率のよい生ごみの分別方法及びその装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明の請求項１に係る生ごみの分別方法は、収集袋に詰め込まれた生ごみ等を破袋機能付きホッパーに投入して前記収集袋を破袋し、当該ホッパーから生ごみ等と汚水とを分離して排出し、
前記ホッパーから排出された生ごみ等を分離ダクトに供給して当該分離ダクトにより搬送するうちに水分を除去し、
前記分離ダクトに供給された後の生ごみ等に、噴射された過熱蒸気を当て、
前記分離ダクトから排出され、前記過熱蒸気が当てられた生ごみ等を機械的な力で衝打することにより前記収集袋に付着している生ごみを分離するようにしたものである。

本発明の請求項２に係る生ごみの分別方法は、収集袋に詰め込まれた生ごみ等を破袋機能付きホッパーに投入して前記収集袋を破袋し、当該ホッパーから生ごみ等を排出し、
前記ホッパーから排出された生ごみ等を分離ダクトに供給して当該分離ダクトにより搬送するうちに水分を除去し、当該分離ダクトから生ごみ等と汚水とを分離して排出し、
前記分離ダクトから排出された生ごみ等に、噴射された過熱蒸気を当て、
前記分離ダクトから排出され、前記過熱蒸気が当てられた生ごみ等を機械的な力で衝打することにより前記収集袋に付着している生ごみを分離するようにしたものである。

本発明の請求項３に係る生ごみの分別方法は、収集袋に詰め込まれた生ごみ等を破袋機能付きホッパーに投入して前記収集袋を破袋し、当該ホッパーから生ごみ等と汚水とを分離して排出し、
前記ホッパーから排出された生ごみ等を分離ダクトに供給して当該分離ダクトにより
搬送するうちに水分を除去し、当該分離ダクトから生ごみ等と汚水とを分離して排出し、
前記分離ダクトから排出された生ごみ等に、噴射された過熱蒸気を当て、
前記分離ダクトから排出され、前記過熱蒸気が当てられた生ごみ等を機械的な力で衝打することにより前記収集袋に付着している生ごみを分離するようにしたものである。

また、本発明の請求項４に係る生ごみの分別装置は、隣接する螺旋軸同士が交互に正逆回転することにより生ごみ等が詰め込まれた収集袋を破袋する複数の破袋用螺旋軸と、生ごみ等の排出口上端、前記排出口上端より低位置の汚水回収口及び前記排出口上端から前記汚水回収口までの下り勾配が形成された底部内面と、前記下り勾配に沿って生ごみ等を前記排出口上端まで搬送し排出する排出用螺旋軸とを有するホッパーと、
前記ホッパーの前記排出口から収集袋が破袋された状態で供給される生ごみ等を、その水分を除去しつつ搬送する分離ダクトと、
前記分離ダクトに接続され前記ホッパーの排出口を被うように噴射される過熱蒸気を生ぜしめる過熱蒸気生成装置と、
前記分離ダクトから排出される生ごみ等を受け入れる投入口及び排出口が上部に設けられ、前記投入口及び排出口の下方に回転軸が垂設され、前記回転軸の回転に伴いこの回転軸に対し放射状を呈して振れ回る複数のチェーンが前記回転軸に取り付けられ、前記チェーンより下方に他の排出口が設けられた回転衝打装置と、
を備えたものである。

また、本発明の請求項５に係る生ごみの分別装置は、隣接する螺旋軸同士が交互に正逆回転することにより生ごみ等が詰め込まれた収集袋を破袋する複数の破袋用螺旋軸を有するホッパーと、
内周面に傾斜が付けられて配置され、前記ホッパーから収集袋が破袋された状態で供給される生ごみ等を、その水分を除去しつつ前記傾斜に沿って上に搬送して排出するとともに、汚水を前記傾斜に沿って流下させて排出する分離ダクトと、
前記分離ダクトから排出される生ごみ等を受け入れる投入口及び排出口が上部に設けられ、前記投入口及び排出口の下方に回転軸が垂設され、前記回転軸の回転に伴いこの回転軸に対し放射状を呈して振れ回る複数のチェーンが前記回転軸に取り付けられ、前記チェーンより下方に他の排出口が設けられた回転衝打装置と、
前記回転衝打装置の投入部に接続され前記分離ダクトの生ごみ等の排出口を被うように噴射される過熱蒸気を生ぜしめる過熱蒸気生成装置と、
を備えたものである。

また、本発明の請求項６に係る生ごみの分別装置は、隣接する螺旋軸同士が交互に正逆回転することにより生ごみ等が詰め込まれた収集袋を破袋する複数の破袋用螺旋軸と、生ごみ等の排出口上端、前記排出口上端より低位置の汚水回収口及び前記排出口上端から前記汚水回収口までの下り勾配が形成された底部内面と、前記下り勾配に沿って生ごみ等を前記排出口上端まで搬送し排出する排出用螺旋軸とを有するホッパーと、
内周面に傾斜が付けられて配置され、前記ホッパーから収集袋が破袋された状態で供給される生ごみ等を、その水分を除去しつつ前記傾斜に沿って上に搬送して排出するとともに、汚水を前記傾斜に沿って流下させて排出する分離ダクトと、
前記分離ダクトから排出される生ごみ等を受け入れる投入口及び排出口が上部に設けられ、前記投入口及び排出口の下方に回転軸が垂設され、前記回転軸の回転に伴いこの回転軸に対し放射状を呈して振れ回る複数のチェーンが前記回転軸に取り付けられ、前記チェーンより下方に他の排出口が設けられた回転衝打装置と、
前記回転衝打装置の投入部に接続され前記分離ダクトの生ごみ等の排出口を被うように噴射される過熱蒸気を生ぜしめる過熱蒸気生成装置と、
を備えたものである。

また、本発明の請求項７に係る生ごみの分別装置は、２重壁構造を有し、前記２重壁構造を構成する内壁と外壁との間に熱風を通過させて前記内壁内を保温することにより、生ごみ等に接触する前記過熱蒸気の結露を抑制して前記過熱蒸気による生ごみ等の水分除去を促進するにするようにしたものである。

また、本発明の請求項８に係る生ごみの分別装置は、分離ダクトの搬送速度を生ごみ等の湿り気に応じて変化させるようにしたものであり、例えば生ごみ等の湿り気を検知する含水率センサなどを設置しておき、かかるセンサからの湿り気情報により上記搬送速度を変化させ、生ごみ等の、分離ダクト内での貯留時間を調節することにより水分の除去を最適にするようにしたものである。

また、本発明の請求項９に係る生ごみの分別装置は、前記ホッパーは、投入された収集袋を移動させてその偏在を緩和する螺旋軸を前記破袋用螺旋軸の上方に有するものであり、収集袋の偏在による破袋以降の処理の不効率化を解消しようとするものである。

本発明の生ごみの分別方法又は生ごみの分別装置によれば、生活環境に優れた生ごみの回収が可能となることはもとより、破袋機能付きのホッパーから生ごみ等と汚水とを分離して排出するか、若しくは分離ダクトから生ごみ等と汚水とを分離して排出するか又はその双方を行った後に、生ごみ等に過熱蒸気を当てるから、生ごみ等から分離した汚水を効率良く排出するとともに、過熱蒸気による生ごみ等の水分除去を効率良く行うことができる。このように効率よく過熱蒸気で水分を除去しているために装置の大型化及び処理効率の低下を招くことがなく、従って消費電力の増大を招くことがない。

無論、水分の除去には、水分を液体の状態で取り除く場合も、気体の状態で取り除く場合も含まれる。
過熱蒸気は、生ごみを攪拌・解し、生ごみに含まれた水分を取り除いて生ごみの分別性を向上させることに加え、減菌及び臭気発生防止に効果がある。過熱蒸気の発生はボイラが生成した蒸気を高周波、電熱ヒータ、燃焼バーナで加熱する方法その他の方法のいずれでも良い。

本発明の生ごみの分別装置に係る実施の形態につき図１〜７を参照して説明する。但し、図４（Ａ）は、ホッパーの平面図、同図（Ｂ）は、その側面図である。また、図６（Ａ）は、回転衝打装置の正面断面図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。

本分別装置を含む廃棄物処理システムは、図１に示すような構成をなしており、このうち本装置１は、破袋機能付きホッパー２、過熱蒸気生成装置３、分離ダクト６、及び回転衝打装置７で構成される。

破袋機能付きホッパー２は、投入されるビニール袋（収集袋）に詰め込まれた、本実施の形態では、生ごみや混入廃棄物（紙、鉄くず等）の、当該ビニール袋を破袋する図４に詳細に示すような５つのスクリュー軸（複数の破袋用螺旋軸）２ａが、交互に正逆回転する状態にして隣接配置されるとともに、これらスクリュー軸２ａの下方に移送スクリュー軸２ｂが傾斜した態様で配置され、そして、移送スクリュー軸２ｂの下方で当該ホッパー２の底面の中央に、分離ダクト６の供給口６ａに連接する排出口２ｃが設けられている。上記スクリュー軸２ａのそれぞれは、一定時間ごとに正転・逆転を互いに同期して繰り返すようになっており、また、上記移送スクリュー軸２ｂは、ビニール袋が破袋された状態の生ごみ等を、排出口２ｃを介して上記供給口６ａから分離ダクト６内に供給するための供給装置である。

さらに図４を参照して破袋機能付きホッパー２の詳細につき説明する。ホッパー本体２ｓは、架台２ｍに支持されており、その上端の投入口に蓋２ｈが開閉シリンダ２ｋに補助されて開閉自在に取り付けられている。
ホッパー本体２ｓ内には、スクリュー軸が３段構成で配置されている。ホッパー本体２ｓの投入口に近い上段位置に、１つの移送スクリュー軸２ｄが投入口中央を横断するように架設されている。移送スクリュー軸２ｄの両側に支持軸２ｎが架設されている。この移送スクリュー軸２ｄは、投入された収集袋を移動させてその偏在を緩和する螺旋軸である。図４（Ａ）に示すように収集袋は左側から投入されるので、運転中、移送スクリュー軸２ｄは収集袋を反対側の右側へ移動させるように連続回転する。連続でなく、間欠動作としても良いし、投入量に応じて回転速度を変化させても良い。移送スクリュー軸２ｄを動作させない場合の収集袋の疎密分布傾向に応じて、移送スクリュー軸２ｄの動作を密から疎の方向へ収集袋を移動させる動作に設定し、収集袋を移動させてその偏在を緩和させる。例えば、中央に収集袋が集中する場合は、正転・逆転を繰り返す動作として、周辺に散らすと良い。
投入される収集袋は支持軸２ｎにもぶつかり、支持軸２ｎの左右に散る。

移送スクリュー軸２ｄより下方の中段位置に、破袋用の５つのスクリュー軸２ａが並行して架設されている。図４（Ｂ）に示すように個々のスクリュー軸２ａの符号を２ａ１，２ａ２，２ａ３，２ａ４，２ａ５とする。これらのスクリュー軸２ａ１〜２ａ５の各隣り合う２本が収集袋を巻き込む方向に相互に逆回転して破袋する。運転中、この動作を常に少なくとも隣り合う１組の２本のスクリュー軸２ａが行う。また、上述したように、一定時間ごとに正転・逆転を互いに同期して繰り返す動作をする。
効率的な運転のために、例えば、次のように運転する。
（１）まず、２つのスクリュー軸２ａ１，２ａ２を始動し、（２）１分後、スクリュー軸２ａ３を始動する。（３）さらに１分後、スクリュー軸２ａ４を始動する。（４）さらに１分後、スクリュー軸２ａ５を始動する。（この時点ですべてのスクリュー軸２ａ１〜２ａ５が回転している）。（５）その２分後、２つのスクリュー軸２ａ１，２ａ２を停止し、（６）その１分後、スクリュー軸２ａ３を停止するとともに２つのスクリュー軸２ａ１，２ａ２を始動する。（７）さらに１分後、スクリュー軸２ａ４を停止するとともにスクリュー軸２ａ３を始動する。（８）さらに１分後、スクリュー軸２ａ５を停止するとともにスクリュー軸２ａ４始動する。（９）さらに１分後、スクリュー軸２ａ５を始動する。（１０）その２分後、上記（５）に戻って２つのスクリュー軸２ａ１，２ａ２を停止し、上記（５）〜（９）を繰り返す。

スクリュー軸２ａより下方のホッパー本体２ｓの底部内面上に、４つの移送スクリュー軸２ｂが設置されている。
ホッパー本体２ｓの底部内面は、生ごみ等の排出口２ｃの上端２ｔと、排出口上端２ｔより低位置の汚水回収口２ｒと、排出口上端２ｔから汚水回収口２ｒまでの下り勾配２ｐが形成されている。
ホッパー本体２ｓの底部内面の形状は、中央の排出口上端２ｔの両側それぞれにおいて、各勾配２ｐを底とする２つの谷状に形成されており、その谷底は移送スクリュー軸２ｂに沿う形状に形成され、谷の最下点に汚水回収口２ｒが開口している。移送スクリュー軸２ｂは勾配２ｐに沿うように設置されている。
スクリュー軸２ａにより破袋された生ごみ等のうち、排出口上端２ｔに直接落下する生ごみ等は、そのまま排出口２ｃから排出される。排出口上端２ｔの周囲に落下した生ごみ等は、各移送スクリュー軸２ｂの周囲の谷状の側壁によって各移送スクリュー軸２ｂに集められ、各移送スクリュー軸２ｂによって勾配２ｐに沿って排出口上端２ｔまで搬送されて排出口２ｃから排出される。
排出口上端２ｔに直接落下する汚水は、そのまま生ごみ等とともに排出口２ｃから排出される。排出口上端２ｔの周囲に落下した汚水は、勾配２ｐ及び谷状の側壁によって汚水回収口２ｒへ集水され、汚水回収口２ｒから排出される。
図４（Ａ）において、排出口上端２ｔの左右両側に配された２つずつの移送スクリュー軸２ｂは、交互に動作する（例えば２分間隔で交互に動作する）。
また、移送スクリュー軸２ｂの駆動モータ２ｆの負荷が小さいときは移送スクリュー軸２ｂを相対的に早く動作させ、駆動モータ２ｆの負荷が大きいときは移送スクリュー軸２ｂを相対的に遅く動作させて、排出量が一定となるように各移送スクリュー軸２ｂは制御される。
なお、２ｅは破袋用スクリュー軸２ａの駆動モータ、２ｇは移送スクリュー軸２ｄの駆動モータである。

図１に示す過熱蒸気生成装置３は、分離ダクト６の取入口６ｂにダクト４ａを介して接続された過熱蒸気発生装置４とダクト４ａの反対側に配設されたダクト４ｂに蒸気管を介して接続された蒸気ボイラ５で構成されている。そして、図２に詳細に示すように、ダクト４ａの先端に、本実施の形態では、３つの噴射ノズルを並べて構成した広角噴射ノズル３ａを配している。これにより、広角噴射ノズル３ａから約２５０℃の噴射過熱蒸気を生ぜしめ、かかる噴射過熱蒸気が取入口６ｂを介して分離ダクト６内に噴射されることになる。

これに対し、図３に示す他の形態の生ごみの分別装置１Ａは、以下に説明する点で変更するものであるが、上記の過熱蒸気生成装置３を採用する場合と同様に過熱蒸気を生成でき、同様の効果が得られるので、こちらを採用してもよい。
図３に示すように、生ごみの分別装置１Ａは、過熱蒸気生成装置３Ａを採用する。過熱蒸気生成装置３Ａは、分離ダクト６の取入口６ｂにダクト４ａを介して接続された燃焼バーナなどの補助熱源装置４Ａと、上記ダクト４ａの側壁から差し込まれ当該ダクト４ａの中心部で折曲されてその先端が上記取入口６ｂの近傍に配設されたダクト５ａに蒸気管を介して接続された蒸気ボイラ５とで構成されている。そして、図５に詳細に示すように、ダクト５ａの先端に、３つの噴射ノズルを並べて構成した広角噴射ノズル３ａを配し、ダクト５ａの外側でダクト４ａの内側に補助熱源装置４からの熱風の流路を形成している。これにより、広角噴射ノズル３ａから噴射される蒸気と当該噴射ノズル３ａの噴射に伴って吸引される熱風とにより約２５０゜Ｃの噴射過熱蒸気を生ぜしめ、かかる噴射過熱蒸気が取入口６ｂを介して分離ダクト６内に噴射されることになる。

分離ダクト６は、ホッパー２からの、ビニール袋が破袋された状態の生ごみ等の上記供給口６ａと、噴出する過熱蒸気の上記取入口６ｂとを有する中空円筒状室６ｃと、この中空円筒状室６ｃの端部が挿入され、壁の内側に螺旋状に続く突起が設けられて回転する回転ドラム本体６ｄと、回転ドラム本体６ｄを内筒としてその外周を覆う断熱された外筒６ｅとで構成され、このダクト６内に過熱蒸気が噴射される。回転ドラム本体６ｄと外筒６ｅとの間に形成された流路に外部から供給する熱風を通過させ、分離ダクト６内を保温する。この熱風と外筒６ｅの断熱効果により、生ごみ等に接触する過熱蒸気の結露を抑制して過熱蒸気による生ごみ等の水分除去を促進する。

分離ダクト６は、適宜位置に生ごみの湿り気を検知する含水率センサ（図示せず）を有し、含水率センサからの湿り気情報によりドラムの回転速度を変化させ、生ごみ等の分離ダクト６内での貯留時間を調節することにより水分の除去を最適にする。

広角噴射ノズル３ａからの過熱蒸気が分離ダクト６内に噴射されたとき、噴射された過熱蒸気が上記供給口６ａ全体を被うようにして、ビニール袋が破袋された状態で供給口６ａに供給される生ごみ等が、過熱蒸気の噴射を受けて十分に解されるようにしている。なお、分離ダクト６の取入口６ｂとは反対側に位置する取出口は回転衝打装置７の投入口７ａに連接されている。

回転衝打装置７は、図６に拡大して示すように、分離ダクト６から排出される生ごみ等の上記投入口７ａ及びビニール袋や軽量廃棄物の排出口７ｂを最上面に設けた中空円筒状室内に、これら投入口７ａ及び排出口７ｂのやや下方より最下面に向かって回転軸７ｃを垂設し、かかる回転軸７ｃに沿う態様で当該回転軸７ｃの回転に伴いこの回転軸７ｃに対し放射状を呈して振れ回る複数のチェーン７ｄを取り付け、回転軸７ｃの、最下面から延出したところに当該回転軸７ｃの駆動部７ｅを配設したものである。そして、この中空円筒状室の最下面の直上で、複数のチェーン７ｄより下方の側壁に、生ごみの排出口７ｆが付設されている。

本システムでは、本装置１の回転衝打装置７の排出口７ｂにはダクトを介して遠心分離作用により分別動作するサイクロン８が連設され、このサイクロン８には集塵機９を介して吸引ブロア１０が連設され、そして、吸引ブロア１０に排風脱臭塔１１が連設されている。一方、回転衝打装置７の排出口７ｆには、トロンメル１２の投入口１２ａが接続される一方、このトロンメル１２の第１排出口１２ｂ、第２排出口１２ｃのうち第１排出口１２ｂからは篩い分けされた生ごみが排出され、この生ごみが磁選機１３を介して堆肥化施設１４に送出されるようになっている。

次に、本装置１を含む廃棄物処理システムによる生ごみの分別方法につき説明する。ビニール袋に詰め込まれた生ごみ等がホッパー２に投入されると、ホッパー２内では、投入されたビニール袋が移送スクリュー軸２ｄや支持軸２ｎによって分散されながらスクリュー軸２ａまで落下し、スクリュー軸２ａによって破袋される。ビニール袋が破袋された状態の生ごみ等は、排出口２ｃや移送スクリュー軸２ｂに落下して移送スクリュー軸２ｂに落下した生ごみ等については当該移送スクリュー軸２ｂによって排出口上端２ｔまで搬送されて排出され、分離ダクト６の供給口６ａに供給される。一方、汚水は、排出口上端２ｔに直接落下するものを除き、汚水回収口２ｒに集水されて排出される。このように、ホッパー２から生ごみ等と汚水とを分離して排出する。
かかる供給口６ａから分離ダクト６内に落下する、ビニール袋が破袋された状態の生ごみ等に対し過熱蒸気が噴射され、生ごみは、かかる過熱蒸気の噴射を受けて十分に解される。

そして、解された生ごみ等は、分離ダクト６内の回転ドラムによって攪拌されつつ搬送される。このとき保温されたダクト６内には噴射された過熱蒸気の通路が形成されており、これにより生ごみの水分除去が十分に行われる。ホッパー２から生ごみ等と分離して排出された汚水の分、即ち、ホッパー２により除去された汚水の分だけ、過熱蒸気による水分除去の負担が減り、効率良く水分除去が行われる。また、この分離ダクト６には含水率センサが設置されており、センサからの湿り気情報により回転ドラムの回転速度が変化し、生ごみ等の、分離ダクト６内での貯留時間を調節してこれらの水分除去を最適にする。

分離ダクト６から回転衝打装置７の投入口７ａに投入された生ごみ等は、当該回転衝打装置７内に落下する。この回転衝打装置７内では、生ごみ等、とりわけビニール袋に付着している生ごみは、回転軸７ｃの回転によって振れ回るチェーン７ｄによって繰返し衝打されるとともに攪拌されるうちに、ビニール袋から分離される。そして、回転衝打装置７の最下面に落下した生ごみやその他の混入物は、その排出口７ｆからトロンメル１２の投入口１２ａに移送され、トロンメル１２で篩い分けられ、その第１排出口１２ｂから排出された粉粒状の生ごみは、磁選機１３で鉄粉等が取り除かれて堆肥化施設１４に送出される。また、トロンメル１２の第２排出口１２ｃからはその他の混入物が排出され、貯留タンク１５に送出される。

一方、回転衝打装置７は、その排出口７ｂを介して吸引ブロア１０の吸引力の影響を受け、この回転衝打装置７内で繰返し衝打され攪拌されて舞い上がったビニール袋や比較的比重の軽い混入物、粉塵などが排出口７ｂを通ってサイクロン８に移送される。かかるサイクロン８内では、大きな遠心力が作用するビニール袋などは、サイクロン８の内壁に沿って螺旋状に下降してその下部排出口８ａから排出され、貯留タンク１５に送出される。一方、粉塵を含む異臭空気などは上部排出口８ｂから排出されて集塵機９で粉塵が除去されるとともに、排風脱臭塔１１で脱臭されて清浄な空気だけが大気中に放出され、冷やされて凝縮した水分は排水される。

以上の実施形態に対し、次の変更を適用することができる。即ち、上記の分離ダクト６に代え、図７に示す分離ダクト６Ａを適用することができる。図７に示す分離ダクト６Ａは、ホッパー２と同様に生ごみ等と汚水とを分離して排出する機能（生ごみ等から汚水を除去する機能）を有するものであり、この機能に関してホッパー２とともに採用することもでき、ホッパー２及び分離ダクト６Ａのうちいずれか一方にこの機能を採用することもできる。

分離ダクト６Ａは、図１の分別装置の分離ダクト６と同様に、上記ホッパー２又は上記ホッパー２の代わりに適用された他のホッパーからの、ビニール袋が破袋された状態の生ごみ等の供給口６ａと、直線的に移動するブレード６ｉで生ごみを搬送する本体６ｄと、２重壁構造を構成するための外壁６Ａｅと、含水率センサ（図示せず）とを有する。また、本体６ｄと外壁６Ａｅとの間に形成された流路への熱風の入口６ｆ、出口６ｇを図７に示した。
分離ダクト６Ａは、図１の分離ダクト６とは異なり、供給口６ａ側が下がるように本体６ｄが傾斜して配置されている。これにより内周面に傾斜が付けられる。この傾斜に沿って下がった方の端部に汚水排出口６Ａｂが開口し、傾斜に沿って上がった方の端部において生ごみ等の排出口６Ａｈが下方に開口する。排出口６Ａｈは、回転衝打装置７の投入部蒸気噴射室７Ａａに連接されている。過熱蒸気を噴射する広角噴射ノズル３ａは、この投入部蒸気噴射室７Ａａに設置され、排出口６Ａｈを被うように過熱蒸気を噴射する。広角噴射ノズル３ａの下部に開口する吸気口６Ａｋを図示しないダクトを介してホッパーに接続しホッパーからの空気を広角噴射ノズル３ａの噴射に伴って投入部蒸気噴射室７Ａａに吸引し、生ごみ等に噴射する。
分離ダクト６Ａの本体６dの両端開口が円形断面のダクトに連結されて、分離ダクト６Ａを含めた循環路が形成されており、この内部を循環するチェーン６ｊに等間隔で固定された複数の円形のブレード６ｉがチェーン６ｊに引かれて移動する。本体６ｄの断面は両側部と底部とで略Ｕ字の壁を形成し、この両側部及び底部を外壁６Ａｅが覆うことにより２重壁構造が構成されて熱風の前記流路が形成されている。本体６ｄの上面には点検蓋が取り付けられている。本体６ｄの上面については２重壁構造となっていなくても良い。本体６ｄの上面を２重壁構造としない場合は、熱風の入口６ｆ、出口６ｇは本体６ｄの側部又は底部に配置される。

以上の構成の分離ダクト６Ａにおける処理は次のように行われる。
ホッパーを通過して供給口６ａから分離ダクト６Ａ内に落下する、ビニール袋が破袋された状態の生ごみ等は、分離ダクト６Ａ内のブレード６ｉに押されて搬送される。本体６ｄは、その内周面の傾斜に沿って生ごみ等を上に搬送して排出口６Ａｈから排出する。供給口６ａから分離ダクト６Ａ内に落下した汚水や、生ごみ等が搬送されるうちに生ごみ等から出される汚水は、本体６ｄの内周面の傾斜に沿って流下し、汚水排出口６Ａｂから排出される。このようにして分離ダクト６Ａから生ごみ等と汚水とを分離して排出する。
排出口６Ａｈから排出された生ごみ等に対し過熱蒸気が噴射され、分離ダクト６Ａによって搬送され水分が除去された生ごみ等は、かかる過熱蒸気の噴射を受けてさらに十分に解され、水分が除去される。過熱蒸気の噴射前の生ごみ等が保温されたダクト６Ａ内を通過していることにより、生ごみ等に接触する過熱蒸気の結露を抑制して過熱蒸気による生ごみ等の水分除去が促進される。
分離ダクト６Ａ又はホッパー２及び分離ダクト６Ａから生ごみ等と分離して排出された汚水の分、即ち、分離ダクト６Ａ又はホッパー２及び分離ダクト６Ａにより除去された汚水の分だけ、過熱蒸気による水分除去の負担が減り、効率良く水分除去が行われる。
また、この分離ダクト６Ａには含水率センサが設置されており、センサからの湿り気情報によりブレード６ｉによる搬送速度が変化し、生ごみ等の、分離ダクト６Ａ内での貯留時間、従って投入部蒸気噴射室７Ａａへの生ごみ等投入量をも調節して分離ダクト６Ａ内及び投入部蒸気噴射室７Ａａにおける水分除去を最適にしている。
過熱蒸気の噴射を受けた生ごみ等は回転衝打装置７に投入され、上述と同様に処理される。

本発明の実施形態に係る生ごみの分別装置を含む廃棄物処理システムの構成図である。 本発明の実施形態に係る過熱蒸気生成装置の一部拡大図である。 本発明の他の実施形態に係る生ごみの分別装置を含む廃棄物処理システムの構成図である。 本発明の実施形態に係る破袋機能付きホッパーの構成図である。 本発明の他の実施形態に係る過熱蒸気生成装置の一部拡大図である。 本発明の実施形態に係る回転衝打装置の構成図である。 本発明の他の実施形態に係る分離ダクトの構成図である。

符号の説明

１ 生ごみの分別装置
２ 破袋機能付きホッパー
２ａ スクリュー軸（螺旋軸）
３ 過熱蒸気生成装置
３ａ 広角噴射ノズル
６ 分離ダクト
６ａ 供給口
６ｂ 取入口
６Ａ 分離ダクト
７ 回転衝打装置
７ａ 投入口
７ｂ 排出口
７ｃ 回転軸
７ｄ チェーン
７ｆ 排出口

Claims (9)

1. 収集袋に詰め込まれた生ごみ等を破袋機能付きホッパーに投入して前記収集袋を破袋し、当該ホッパーから生ごみ等と汚水とを分離して排出し、
   前記ホッパーから排出された生ごみ等を分離ダクトに供給して当該分離ダクトにより搬送するうちに水分を除去し、
   前記分離ダクトに供給された後の生ごみ等に、噴射された過熱蒸気を当て、
   前記分離ダクトから排出され、前記過熱蒸気が当てられた生ごみ等を機械的な力で衝打することにより前記収集袋に付着している生ごみを分離することを特徴とする生ごみの分別方法。
2. 収集袋に詰め込まれた生ごみ等を破袋機能付きホッパーに投入して前記収集袋を破袋し、当該ホッパーから生ごみ等を排出し、
   前記ホッパーから排出された生ごみ等を分離ダクトに供給して当該分離ダクトにより搬送するうちに水分を除去し、当該分離ダクトから生ごみ等と汚水とを分離して排出し、
   前記分離ダクトから排出された生ごみ等に、噴射された過熱蒸気を当て、
   前記分離ダクトから排出され、前記過熱蒸気が当てられた生ごみ等を機械的な力で衝打することにより前記収集袋に付着している生ごみを分離することを特徴とする生ごみの分別方法。
3. 収集袋に詰め込まれた生ごみ等を破袋機能付きホッパーに投入して前記収集袋を破袋し、当該ホッパーから生ごみ等と汚水とを分離して排出し、
   前記ホッパーから排出された生ごみ等を分離ダクトに供給して当該分離ダクトにより
   搬送するうちに水分を除去し、当該分離ダクトから生ごみ等と汚水とを分離して排出し、
   前記分離ダクトから排出された生ごみ等に、噴射された過熱蒸気を当て、
   前記分離ダクトから排出され、前記過熱蒸気が当てられた生ごみ等を機械的な力で衝打することにより前記収集袋に付着している生ごみを分離することを特徴とする生ごみの分別方法。
4. 隣接する螺旋軸同士が交互に正逆回転することにより生ごみ等が詰め込まれた収集袋を破袋する複数の破袋用螺旋軸と、生ごみ等の排出口上端、前記排出口上端より低位置の汚水回収口及び前記排出口上端から前記汚水回収口までの下り勾配が形成された底部内面と、前記下り勾配に沿って生ごみ等を前記排出口上端まで搬送し排出する排出用螺旋軸とを有するホッパーと、
   前記ホッパーの前記排出口から収集袋が破袋された状態で供給される生ごみ等を、その水分を除去しつつ搬送する分離ダクトと、
   前記分離ダクトに接続され前記ホッパーの排出口を被うように噴射される過熱蒸気を生ぜしめる過熱蒸気生成装置と、
   前記分離ダクトから排出される生ごみ等を受け入れる投入口及び排出口が上部に設けられ、前記投入口及び排出口の下方に回転軸が垂設され、前記回転軸の回転に伴いこの回転軸に対し放射状を呈して振れ回る複数のチェーンが前記回転軸に取り付けられ、前記チェーンより下方に他の排出口が設けられた回転衝打装置と、
   を備えたことを特徴とする生ごみの分別装置。
5. 隣接する螺旋軸同士が交互に正逆回転することにより生ごみ等が詰め込まれた収集袋を破袋する複数の破袋用螺旋軸を有するホッパーと、
   内周面に傾斜が付けられて配置され、前記ホッパーから収集袋が破袋された状態で供給される生ごみ等を、その水分を除去しつつ前記傾斜に沿って上に搬送して排出するとともに、汚水を前記傾斜に沿って流下させて排出する分離ダクトと、
   前記分離ダクトから排出される生ごみ等を受け入れる投入口及び排出口が上部に設けられ、前記投入口及び排出口の下方に回転軸が垂設され、前記回転軸の回転に伴いこの回転軸に対し放射状を呈して振れ回る複数のチェーンが前記回転軸に取り付けられ、前記チェーンより下方に他の排出口が設けられた回転衝打装置と、
   前記回転衝打装置の投入部に接続され前記分離ダクトの生ごみ等の排出口を被うように噴射される過熱蒸気を生ぜしめる過熱蒸気生成装置と、
   を備えたことを特徴とする生ごみの分別装置。
6. 隣接する螺旋軸同士が交互に正逆回転することにより生ごみ等が詰め込まれた収集袋を破袋する複数の破袋用螺旋軸と、生ごみ等の排出口上端、前記排出口上端より低位置の汚水回収口及び前記排出口上端から前記汚水回収口までの下り勾配が形成された底部内面と、前記下り勾配に沿って生ごみ等を前記排出口上端まで搬送し排出する排出用螺旋軸とを有するホッパーと、
   内周面に傾斜が付けられて配置され、前記ホッパーから収集袋が破袋された状態で供給される生ごみ等を、その水分を除去しつつ前記傾斜に沿って上に搬送して排出するとともに、汚水を前記傾斜に沿って流下させて排出する分離ダクトと、
   前記分離ダクトから排出される生ごみ等を受け入れる投入口及び排出口が上部に設けられ、前記投入口及び排出口の下方に回転軸が垂設され、前記回転軸の回転に伴いこの回転軸に対し放射状を呈して振れ回る複数のチェーンが前記回転軸に取り付けられ、前記チェーンより下方に他の排出口が設けられた回転衝打装置と、
   前記回転衝打装置の投入部に接続され前記分離ダクトの生ごみ等の排出口を被うように噴射される過熱蒸気を生ぜしめる過熱蒸気生成装置と、
   を備えたことを特徴とする生ごみの分別装置。
7. 前記分離ダクトは、２重壁構造を有し、前記２重壁構造を構成する内壁と外壁との間に熱風を通過させて前記内壁内を保温することにより、生ごみ等に接触する前記過熱蒸気の結露を抑制して前記過熱蒸気による生ごみ等の水分除去を促進することを特徴とする請求項４、請求項５又は請求項６に記載の生ごみの分別装置。
8. 前記分離ダクトの搬送速度を前記生ごみ等の湿り気に応じて変化させて、生ごみ等の水分除去を促進することを特徴とする請求項４から請求項７のうちいずれか一に記載の生ごみの分別装置。
9. 前記ホッパーは、投入された収集袋を移動させてその偏在を緩和する螺旋軸を前記破袋用螺旋軸の上方に有することを特徴とする請求項４から請求項８のうちいずれか一に記載の生ごみの分別装置。

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