JP2008178866A5

JP2008178866A5 -

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Publication number: JP2008178866A5
Application number: JP2007326872A
Authority: JP
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2011-02-17

Description

回転ドラム式生ゴミ処理機

本発明は、回転ドラム内にある微生物を混入させたバイオチップ担体に食品残渣物等の有機性廃棄物である生ゴミを投入し、該生ゴミを炭酸ガスと水に分解して減容処理する回転ドラム生ゴミ処理機に関するものである。

従来の生ゴミ処理機は、ガス等で加熱乾燥させて減量する乾燥式タイプ、微生物で分解するバイオ式タイプ、乾燥後にバイオ処理するハイブリッド式タイプなどが一般に知られている。乾燥式タイプは構造が簡単であるが、乾燥処理後に残渣物が残ること、ガス等の乾燥熱源を要するためにランニングコストが高いことの問題などがある（例えば、特許文献３を参照）、バイオ式タイプは、処理後の残渣物は少ないが生ゴミ処理機械のサイズが大きにも拘わらず処理能力が小さく効率的でない欠点があった（例えば、特許文献４を参照）。さらに、バイオ式タイプのものは、構造が複雑で動力負荷が大きくて大型の駆動モーターが必要であるとか、臭い対策に高額な費用を費やして対応しており高価な価格となっていた。

特開２００１ー２１２５４４号公報特開２００６ー６１８８１号公報特開２００１ー３１１５１３号公報特開２０００ー３１７４３１号公報

特許文献１のものは、筐体内に水平に固定された半円筒形状の撹拌槽内に回転自在に軸支された複数の撹拌体が設けられ、撹拌槽に投入された生ゴミを撹拌体で撹拌と、破砕を行うことで炭酸ガスと、処理水に生ゴミを分解し、処理水は小孔５ａを通過し、集水部に落下することになっている。

この場合、撹拌槽が水平で、水平方向が長いため処理水を通過させる小孔は水平方向全域に必要となり、また、小孔は、撹拌槽の下面部分のみと設置箇所が限定されており、通過面積が小さいのと撹拌槽が固定した状態で攪拌体が一方的に回転するので小孔を生ゴミで押しつぶすような作用が働き処理水を通すのを妨げることになり、目詰まりが発生しやすい欠点がある、反面小孔を大きくすれば未処理物が出やすくなり不都合となる。

撹拌槽内に軸支した撹拌体先端と撹拌槽との隙間は、適切な隙間に管理が必要であるが、撹拌槽が溶接構造であるため溶接時の加工ひずみが発生し、該隙間の管理は多くの製作時間と費用を必要としていた。

処理対象の生ゴミがネギ残渣物などの長物であったりすると、攪拌軸に生ゴミが巻き付き現象を起こして絡んでその除去作業が大変だったり、逆転機構を必要としたり、除去の手間を取られたり、絡み付き防止の対策費用と長物は入れないように生ゴミの選別にも気を配らなくてはならない。また回転軸攪拌式のため動力負荷が大きくて駆動動力が多く必要となり、そのために大型で高馬力、高価な駆動モーターを装備する必要があった。

撹拌槽と集水部は一体的に構成されており、小孔の詰まり時は処理中の生ゴミを撹拌槽から一時的に取り出して、撹拌槽の中を空にした状態で撹拌槽の内側から清掃をする必要があり、面倒で、過酷な作業をしなければならなかった、また集水部の清掃管理が悪いと排水が不具合になりがちで排水浄化のための管理の必要度が多い。

特許文献２のものは、乾式タイプの回転ドラム式の生ゴミ処理機であるが、図１によると回転処理槽２は２個のローラーで回転槽を保持されている。図２では回転処理槽の前後で保持されており、合計４個のローラーで保持され、駆動用の電動モーター１５でベルト伝動される減速機１６でも保持されている形態と思われる。このように保持する個数が、３個を超える場合、回転ドラムの製作精度と剛性により回転処理槽を保持しないローラーが発生し、回転処理槽に異常な加重が作用することがある。

またこの乾式タイプには処理過程で水分調整が不適であったりするとドラム内面に付着する、そこで処理物の付着物を取り剥がすのに掻き落とし板１１が配設されているが、水分度によっては数時間も放置したままであったりすると堆積物が硬くなって掻き落とし板１１を破損するなどの不具合がある。

回転処理層で処理した生ゴミは炭酸ガスと水分に分解され、分解処理後の水分と残渣を処理残渣受槽に集めるが、生ゴミ処理機内での飛散があるため、機械内部の汚れが発生しやすく、飛散生ゴミの付着汚染によりこれがヒーター熱の熱風などで臭いを誘因することとなり悪臭の発生が問題となっていた。

本発明は回転ドラムによって菌床材の中に生ゴミを投入し発酵分解させドラム外周面の多孔板１ｅを網体１ａで囲い、その網体１ａより処理液を抽出する方法で、回転ドラムの処理液を抽出するのに網体１ａのような網目にすることによって、未処理物の早期排出を防ぐがドラム外周材を網体１ａだけでは強度的に弱いので、例えばパンチングメタルなどであればその目的が果たせる、しかし加工孔径を小さくするには限度があるので網体１ａにする事によって網目で自由に選択が容易である、細目になれば分解時間を与え、より浄化処理水にして抽出できる、ドラム式は網目がドラム回転と共に上下反転するので固定槽式と較べ格段と網目を小さくしても目詰まりの心配が少ない、よって不純物の少ない処理液にする事ができる反面網体１ａの網目が小さくなれば目詰まりが発生する可能性が高くなる、できるだけ目詰まりを防ぐ方法として本案のドラム外周の網体１ａにドラムの外から中に向けて洗浄放水を行う洗浄水Ａノズル４ａを付けた方法である。実施試験の結果では水道水圧程度で網目間隔１ｍｍ程度までならば支障なく連続処理が可能な事を確認された。

ドラム回転だけではドラム内の処理物はその大部分のものの多くが小塊状の状態になって攪拌作用が半減してしまう恐れがある。そこでドラム内に突起状に突設固定した抵抗板（抵抗部材）を設けることによって、処理物が羽根に衝突して突き当たることによって小塊も砕かれてほぐされると同時に全体の攪拌が行われる、そして散水を加えることによって、更に小塊の粉砕が促進されて処理物が砕かれる。従って処理物がほぐされて流動しやすい状態となり攪拌動力が一層少なくなり軽減される。

該回転ドラムには前側板の外周に胴縁があってその胴縁をローラーでドラム荷重の一部を受けている、該ローラーにドラムの外周面から抽出した処理液が出ればローラーにかかってローラーの寿命を短くするので、回転ドラムの外周板をドラム前側板から後方に所要の無孔帯を設けてローラーに処理液がかからなないようにした。

回転ドラム１の加工誤差や架台フレームへの組立誤差などからドラム荷重を支えて速やかに回転を伝達させるため、ドラム前側板１ｂに胴縁部１ｃを設け、その胴縁部１ｃを左右のアジャスター付きのローラー１２でドラム荷重の一部を受け可撓体５を介して駆動体７との３点支持構造にした、可撓体７にはゴム板などの弾性部材からなっていて、変位を吸収して回転をスムーズに伝えることができた。

生ゴミ投入用のシューターはドラム前側板の投入口に一部が挿入されている状態で、ドラム前側板が回転すればシューターとの接触部の摩耗を早めるので、シューターとシューターガイド板は一体にして、別途シューターガイド板とドラム前側板の間にドラムカバーに取付固定されている遮蔽板を設け遮蔽板にシューターガイド板を固定すればシューターの摩耗とドラム前側板と遮蔽板の密着性が保たれ処理物の排出の心配がなくなる、そしてシューターの投入角度を側面視で前高後低な仮想回転軸より更に急傾斜させたことによって、回転中に生ゴミが投入口からはみ出しても問題なく循環処理ができてフタなどの必要がない。また、生ゴミ投入作業がし易くするため、ドラム前側板１ｂ側よりシューター１４の手前は広くして投入性を改善していた。
ドラムが前高後低状になっていることによってドラム前側板１ｂ側から生ゴミを投入するのに投入がし易く、そして回転中に、はみ出しが少なく、投入量もその傾斜が大きい程多く出来るが、実施試験の結果では前高後低な仮想ドラム回転傾斜角は約２５度までが攪拌との兼ね合いで限度のようである、そして拌が行われドラム内の生ゴミが攪拌過程で抵抗板１３の攪拌抵抗とドラムの傾斜が相対して万遍な攪拌ができる。

ドラム回転だけではドラム内の処理物はその大部分のものの多くが小塊状の状態になって攪拌作用が半減してしまう恐れがある。そこで抵抗板１３の作用位置を回転ドラム正面から後方に見て、回転ドラム外周における回転軌跡の最下端部から回転方向に７０度迄の範囲にドラム内に突起状に突設固定した抵抗板１３を設けることによって、処理物が羽根に衝突して突き当たることによって小塊も砕かれてほぐされると同時に全体の攪拌が行われる、同時に抵抗板は一方が固定されて突設していて、その長さはドラム幅のほぼ半分以下か３分の１以下で、しかも先端になるほどドラム面より乖離していて、例え抵抗板１３に引っ掛かった生ゴミが外れ易くて攪拌中に絡んで困ることがない、そして散水を加えることによって、更に小塊の粉砕が促進されて処理物が砕かれる、従って処理物がほぐされて流動しやすい状態となり攪拌動力が一層少なくなり軽減される。その抵抗板１３は支持板１５と連結板１５ａと抵抗板調整板１５ｂと一体になっていてドラム前側板と支持板１５、ドラム前側板と連結板１５ａとの隙間を調整するのに抵抗板調整板１５ｂで行えば多少の組立誤差があっても適度な隙間が保たれる調整できる。

回転ドラムからの落下処理液を側面視で前高後低に傾斜させた洗浄水Ｂノズルより一定の間隔で放水して曲面形状の曲面形処理液受皿で底部に集めて殆ど残物が残すことなく排水を行うことができた、曲面形状は放水をノズル付近で板に沿って流れ曲面の底に届くまでに末広がりになって、洗浄が平板の受け皿にするより効果的に洗浄ができることが実施実験の結果、判明した。

ドラムの網体の網目が小さくすれば浄化した処理液が抽出できる、反面網目の目詰まりになり易い、そこでドラム外周の網体に向かって洗浄放水して目詰まりを防ぐ方法で行っている、通常は回転ドラムの運転は頻度回転で分解処理をおこなっていて、ドラムが回転中に洗浄放水をしなければならないので、そこでドラム回転に同期させてドラムの外から中に向けて洗浄放水を行う必要がある、所謂同期タイミング方式とした。

これまで一般に乾式タイプ、湿式タイプに問わず生ゴミ処理の過程で悪臭が発生することがネックになっていることが課題となっており、それは処理対象の生ゴミ全体に亘って固形物をほぐすような感じの万遍な攪拌ができなくて処理物に酸素を採り入れることが不十分である事に起因することと処置方法にある。

そこで、本案はドラム式のため、従来式と格段に攪拌が良くて、万遍に新鮮な空気を供給でき悪臭の原因とされるアンモンニャの発生が少ない、また散水により発酵温度を低くして臭いの飛散を防ぐ、そしてドラム外周面より分解処理液として処理する方法であって、処理液の排出と処理方法が簡単になった。・

本案は回転ドラム式にすることによって、万遍な攪拌が可能と酸素の取り入れが十分で極めて悪臭出す要素が少ないのと、生ゴミが排出処理物として液体として下水処理されるので、生ゴミを投入口から投入するだけで、ドラム内から乾式タイプのように副産物を取り出す必要がないのが特徴である。

生ゴミが投入用シューターとドラムの隙間から漏出して生ゴミが機外に漏れ防止するのに、シューターガイド板とドラムの間に遮蔽板を設けシューターとドラムを直接に接触させず、ドラム側板面と遮蔽板面で摺動させ気密を保たせ生ゴミが機外に漏れることを防ぐ機能にした。

シューターのガイド板はドラム投入口付近とシューターとの関係は各関連構成部品のばらつきにより隙間管理は非常に難しく、そこでガイド板をドラム投入口径とほぼ同径の加工寸法のものをシューターと組み合わせることによってドラム投入口付近とシューターとの隙間管理が容易くなる。

図７に示すようシューターのガイド板１４ｂは、正面視で円弧状の形状をしておりドラム入り口円弧Ｒよりやや小さいｒ寸法で成形し、これに沿わしてシューターとガイド板とを溶接接合するため、シューター１４を容易にドラム入り口Ｒよりやや小さいｒ寸法に整形することが出来、加工治具としての効果を出すことが出来る。

図４及び図６に示すように、抵抗部材の抵抗板１３は突起板状であって形状又は支持板１５との接合部側が広くて先端側が狭くなって、ドラム上側から下視方向で前高後低な仮想回転軸に対しβ角に傾け、又ドラム側面から側視方向に対しα角に傾けさせ、また羽根の支持板１５とドラ前側板１ｂとをδ角をつけることによって支持板との間に処理物が咬み込まないようにした、そして抵抗板の長さが少なくともドラム幅の３分の１程度以下にすることによって、β角、α角などの作用が伴って、抵抗板に一旦引っ掛っても脱落して抵抗板に生ゴミが絡むことが殆どなくなった、ドラム回転方向はドラム前側の正面から後視してドラム最下端部から左方向に回転させた場合である、従って生ゴミの選別が大幅に緩和され、多少の金属であれ、貝殻とか、新聞紙、割り箸、雑草のままでも、処理が従来機ではできなかったことが可能となった。

支持板１５と抵抗板１３のドラム内周面側の接合部先端は、ドラム内周面より２ｃｍ前後の所要距離を保たせ、生ゴミの攪拌抵抗を受けさせ抵抗板１３に絡むのを取り除く作用が働く、従って処理過程で水又は温水を散布する事によって回転動力が軽減でき格段と改善させ、同時にドラム外面から間欠的に水洗式でシャワーする構成を具備する湿式の為、ドラム内面に処理物が殆ど付着することも解決し、また暫く運転停止をしても処理物が乾式のように凝固したりして抵抗板１３を破損する心配もなくなった。

ドラム内の生ゴミの処理効率を上げるため、ドラム内の生ゴミの破砕と撹拌を行う抵抗板１３を設けている。この抵抗板の作用位置は、ドラムの回転によるドラム内の生ゴミの量などにもよるが最も効率よく撹拌と破砕を行える位置が実験の結果確認された。その位置はドラム外周における回転軌跡の最下端部からドラム回転方向の７０度の位置までの範囲が攪拌抵抗の度合いが良い。

抵抗板の支持板１５と抵抗板調整板１５ｂを連結するのに連結板１５ａを帯板状部材にする事によって生ゴミ投入口を広くして、生ゴミ投入時に邪魔にならないようにした、また支持板１５とドラ前側板１ｂにδ角を付けることによって支持板１５との間に処理物が咬み込んでも外れ易い。

図１０に示すように、ドラム内の処理物がドラム最下端部付近から回転方向に向かって約９０度付近に処理物が集まる程度の比較的ゆっくりとしたドラム回転数を選ぶのが良い、従って、処理物をほぐす抵抗部材となる抵抗板の作用位置はその範囲内の効果的な抵抗を受けやすい所とした。

ドラム前面板１ｂの投入口付近と支持板１５との関係の隙間は重要な管理寸法でもある。本発明は、この重要な管理寸法を、容易に調整し、固定するため、図５に示すように６本のねじ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃと１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ）を用いて位置関係の調整方法でこの問題を解決した。

抵抗板１３は支持板１５、に固定され連結板１５ａによって抵抗板調整板１５ｂに接続されてある、この抵抗板は柱部材１１の抵抗板調整固定台１１ａに３本のボルト１６ａ、１６ｂ、１６ｃで取り付けられている。抵抗板調整板１５ｂにはボルト１６ｄ、１６ｅ、１６ｆがねじ込まれており、このボルト１６ｄ、１６ｅ、１６ｆをねじ込むと、抵抗板調整固定台１１ａと抵抗板調整板１５ｂとの調整板隙間１３ｂは大きくなる、従ってこの変位量をドラム投入口付近と支持板１５の関係位置調整が容易に出来る構造となる、また図５で示すように抵抗板調整板部１５ｂのボルト（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）穴がバカ穴になっていてドラム側板の投入口と支持板の隙間を調整ができる、ドラム前側板と抵抗板の支持板１５との逃げ角δはその隙間に生ゴミが溜まるのを防ぐ角度である。また抵抗板の脱着に本案では簡単である。

生ゴミを投入するのにできるだけドラム開口部を広く確保した方が投入時に楽である、そこで抵抗板調整板部１５ｂと支持板部１５との連結板材１５ａに帯板形状材を使用する事によってドラム開口縁付近を広く確保できた。

ドラムの回転による生ゴミ処理は、生ゴミを菌床材と共に攪拌して炭酸ガスと水に分解する方法であるが、多少の残渣の発生がある。このため本発明では、ドラム内に適宜散水しドラム内の堆積残渣の排出と粘度の高い処理液を、ドラム外への排出を容易に行うため処理水を適宜散水している。

処理した残渣、洗浄水がドラムの網体を通過し落下するが、残渣の大きさにより目詰まりが発生する。このため、本発明ではドラム外周部よりドラムの網体１ａに向かって適宜洗浄放水して、目詰を防いでいる。その放水はドラム回転中に行うのでドラム回転と放水は同期タイミング方式である。所謂ドラム回転が回転している時にドラム網体１ａに向かって洗浄放水を行う方式である。

回転ドラムから抽出する処理物の落下を、側面視で前高後低に傾斜させた曲面形状のシューターで底部に集めるように構成されている、その曲面形処理液受皿９はドラムから抽出された処理物をパイプ又は下部のタンクに流出する、曲面形処理液受皿９には洗浄水をパイプの小孔から曲面に斜めに向け漏斗受け部材の下方向に当てて放水するようになっていて、その放水は底面に行くに従って広がる、曲面は湾曲面状であるから放水が曲面に沿って流れ、そしてその間曲面抵抗のため放水が次第に広がり均一な放水面となる特質がある、従って放水の勢いを落とさずして噴霧ノズルのように広がり水圧で処理物を流し落とすことができる、そして曲面形処理液受皿９は前高後低になっていて後部に集中して流れ残物をほとんど残すことなく排出できる。

回転ドラムの円筒外周部の多孔板１ｅには前面側に所要幅を有した無孔帯１ｄが設けてある。多孔板１ｅの小孔がドラムの全面まで構成にしてあっても良いが、この小孔がドラム全面まであると、生ゴミが入り口部に溢れるようになり、小孔から洗浄水、残渣がドラム外に漏れて、ローラーや機械を汚すこととなる。ドラム前面側に無孔帯を設けることにより、ドラム前面から生ゴミ、残渣、の漏れもない。また小孔部が所要幅分ローラーと離れているためローラーへの洗浄水、処理水の飛散も解消されることとなる。

曲面形処理液受皿で集まった処理液はパイプで排出するかタンク１８に一旦貯めポンプ１９で高所または指定場所に排出することができる。

本装置が生ゴミを処理する過程では一連の水系の役割が欠くことが出来ない。ドラムは通常の処理運転では頻度回転であって、ドラムが回転して攪拌状態の時、適宜に散水を行い、一方ドラム外周面の網体１ａの目詰りを洗浄する洗浄放水はドラム回転によって同期タイミングをして行う、そしてドラム下部の曲面形処理液受皿９で受けた処理物を洗浄する洗浄放水量またはタンクに集められた処理水を排水ポンプ１９で排出する排出量は任意の時間設定によって排出させている。尚ドラム内の散水、網体の洗浄、曲面形処理液受皿９の洗浄放水は水道圧でも可能である。

ドラム洗浄はドラム外周の網体から抽出した処理物の洗浄除去とその網体の目詰まりを防ぐのに網体に向けて放水を行うものである。ドラム洗浄放水はドラムの作動回転中にさせ、放水圧は一般の水道圧程度でよい、また一定の時間をおいて間歇放水洗浄を行う方法である。

これまでは大半の生ゴミ処理機は回転軸攪拌式タイプが主流であって、該式では万遍な攪拌が望めなくて悪臭の要因と回転軸に絡む、そして金属等の異物混入した場合に装置自体が破損する可能性が著しく高かった、また装置が大がかりで大きな動力が必要であったりして問題がある、そこで本発明はこれらの問題を筒状のドラム式にして解決した、回転ドラムを左右のローラー１２でドラム前部を受け可撓体５を介して駆動体７の３点で速やか回転を伝え、ドラム内に抵抗板調整板と一体の突起状の抵抗板１３を固定し処理物に攪拌抵抗を与え、該抵抗板１３は長さと角度をつけ万遍な攪拌で悪臭と絡みを防いだ、また回転抵抗が少なくて動力が小さくてよい、そしてドラム外周を多孔板１ｅに網体１ａで囲って処理して処理水に未処理物が少ない排水が可能となった。また処理水を傾斜させた曲面形処理液受皿９で受け底部に集め排水処理を極めて速やかに処理排水ができた。

ドラム式のドラム外周を網体で囲って、そしてドラム内に突起した抵抗板を設け、ドラムを傾斜させ、３点支持で駆動回転をさせ、散水を加え処理する事によって、回転ドラムの回転が円滑に保持され、回転ドラムと抵抗板の設定位置も維持され、従来の回転軸攪拌式と比べての違いは万遍な攪拌ができ臭いも少ない、処理速度が早く、処理物の選別範囲が簡単で、殆ど絡みがない、たとえ金属とか貝類の混入があっても、処理対象物の生ゴミの中にほぐされる感じに内在されており、抵抗部材に衝接してもすぐに下方に落下する感じであるので問題が起きる心配がない、駆動動力が少なくて小型化で簡単な構造になる。
因みに、本発明は非常に粘性の高い残飯物などを処理するときにむしろバラスなどの小石を混入することによって処理対象の残飯物が小石と混じり、ほぐされて生ゴミの分解が適宜に促進されることも確認している。

円滑なドラム回転を伝える為にドラム投入側をドラム受けアジャスト付のローラー１２を２個で支えドラム後方は可撓を介して駆動体部７の３点で支え、ドラム受けローラー１２は位置がアジャスト（図９参照）でき交換が簡単にできる構造になっていて、ドラムを前高後低に傾斜させ、更に生ゴミ投入用シューターを急傾斜させ、そしてドラム内に攪拌抵抗が少なく、生ゴミが絡みにくくした抵抗板１３を設け、ドラム外周面は網体１ａで囲って、一連のドラム回転、散水、放水、洗浄、排出を制御させることができる回転ドラム式生ゴミ処理機で構造が小型で、機構が簡単である。なお駆動体７にギャードモーターを使用することができれば駆動ベルトが省けて異音の発生が防げるのと、取付スペースが少なくてよい。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、電動機と減速機が一体の駆動体７に傾斜自在に回転力を伝える可撓体５を介して回転ドラム１が取り付けられている。駆動体７側は架台フレーム１０の上に駆動体取付台１０ａがあって、そこにボルト止めで装着され、回転ドラム１側は架台フレーム１０の柱部材１１に取り付けられる左右がアジャストできるローラー１２で支持されている。すなわち、上記の回転ドラムの後部に接続した駆動体７は、屈曲自在となるゴム板などの可撓体を介して、回転ドラムの僅かな芯ズレや回転誤差を許容して、回転ドラム１に安定回転を伝える構成にした。

ドラム前側板１ｂ平板を円盤に加工した物でその縁の外周に胴縁部１ｃを設けてドラム荷重を支え、またドラム前後側板は水切りの役割をする、そして製作加工が容易で、簡単で頑強な構成となる。

ローラー１２に処理液がかかると錆の誘因やローラーの軸受け摩耗を促進するなど良くないので、回転ドラム１の前方側寄りに一部無孔帯１ｄを設けることによってドラムの回転軸が前高後低に傾斜していてローラー１２に処理液がかからないよう工夫した。

回転ドラム１外周には多孔板１ｅに網体１ａが囲ってあって、生ゴミ処理液はその網体１ａを通してドラム外へ抽出（漏出）される、そして生ゴミへの酸素の取り込みと、生ゴミから発生される発生ガス抜きの役割をする。

ドラム外周の多孔板１ｅの孔はドラムの強度を損なわない程度に明けて、その外周を網体１ａで囲い処理液の抽出を行う、網体１ａであれば簡単に目合いの隙間が選ばれ、通気性があって、目詰まりの洗浄効果がある利点があり、そして目合いの隙間を小さくすることによって分解する時間を与えことになって、より浄化な処理液として排出することができる。

ドラム処理液をドラム外周面より抽出させるのにできるだけ小孔の方がよい、それには金網のような網体１ａになってくるが反面強度が不足する、そこで強度が保たれるパンチングメタルなどに囲って使用すれば強度を保たせ網体１ａの役割ができる。

しかし網体の目合が余りにも小さいと処理効率と目詰まりの関係から実施試験の結果１ｍｍ程度が限度です。

回転ドラム式と攪拌軸回転式では処理水の抽出孔の比較は格段に回転ドラム式の方が小さくできる、目詰まりも回転ドラム式はドラムに回転によって網体１ａが上下反転するのとドラム外周面に向かって回転させながら放水洗浄ができ目詰まりを防ぐ手段がとれる利点がある。

図２のローラー１２は図９のアジャスト、ナット１２ａでローラーの位置調整ができる、ローラーの位置が固定されていると駆動体取付台１０ａの加工精度が要求される。そこでローラーの位置調整を調整する事によって駆動体取付台１０ａと架台フレーム１０の加工精度を緩和できる。また取付ボルト１２ｄによって脱着ができローラーの交換が簡単にできる仕組みになっている。

生ゴミは、投入口よりシューター１４を滑ってドラム１内に投入される。シューター１４はドラムの仮想回転軸が前高後低にした傾斜角より更に傾斜角を付けて取り付けられているため、生ゴミは回転ドラム投入口からはみ出すことが少なくフタなどが必要でなくなる。シューター１４は円錐形になっていて手前が広くて投入がし易くなっている。

投入口のシューター１４はできるだけ急傾斜方向に傾斜していた方が処理物は投入口に溜まらないがドラム傾斜と加工難度との関係で限度がある、ドラムの前高後低にした仮想回転傾斜角は攪拌状態などから約２０度程度で、その場合シューター１４の傾斜角はドラム傾斜角に対してさらに１５度程度まで前高後低にした方が加工難度から望ましい、その時シューターガイド板１４ｂを設けることによってドラム投入口とシューターとの加工難度が容易となる。

方
また遮蔽板１ｆをシューターガイド板１４ｂとドラム前側板の間に設けてある、遮蔽板１ｆは無回転であってドラム前側板とは摺動面で接し合っている、従ってシューターガイド板１４ｂが遮蔽板１ｆをドラム前側板に押し付け密着を保たせ、ドラム内の生ゴミがこぼれだす事を防ぐのとシューターがドラム前側板と非接触が可能となった。

図４、５、６に示すように、柱部材１１には抵抗板１３の抵抗板調整固定台１１ａが取り付けられていて、抵抗板調整板１５ｂの抵抗板隙間調整ボルト１６ａ〜１６ｆによってドラム投入口縁と連結板１５ａとの隙間を調節ができる、抵抗板支持板１５はドラム前側板１ｂに対してδ角が設けてあって、その隙間に処理物が入らないようにして腐敗の原因を少なくするものである。但し間隙調整方には他に幾つか考えられるがここでは説明を省略する。また、回転ドラム１を支える架台フレーム１０に抵抗板１３を支持する柱部材１１が一体的に取り付けられているので回転ドラム１と抵抗板１３の取り付けを固定すると両者の設定位置関係は狂うことなく常に適正な関係で作用する。

図４及び図６に示すように、抵抗部材としての抵抗板１３はドラム側面からドラム内に突設されて突起した板状のもので、ドラム上側から下視方向で前高後低な仮想回転軸に対しβ角（約１５度）に傾け、又ドラム側面から側視方向に対しα角（約１５度）に傾けた傾斜角を付けることによって、攪拌と破砕を助長させ同時に処理物の絡みを防ぐ機能とした。

図１０は作用説明図として示すものであるが、抵抗部材である抵抗板１３の設置位置は回転時に最も処理物が集まる範囲に設けることによって、攪拌と押圧が有効に働き、処理物の分解処理の促進が早い、そして処理物の解す作用を促進して、処理物が小玉状（小塊状）になるのを防ぐ効果がある。また処理物が抵抗板に引っ掛かっても後方から流動する処理物に押されて、抵抗板の先端側に押し出される作用が働き処理物が抵抗板に絡むのが少ない。なお回転ドラムに存在させるバイオチップ担体は、籾殻やそば殻、木質系チップ、セラミックスなどの単品、若しくは混合品を用いるものとする。

従って、ドラム回転数は処理物がドラム最下端部付近から回転方向の下流側に９０度付近に処理物が集まるようなゆっくりとした低速回転を選ぶ必要がある、従ってモーター回転の約１２０分の１とかの減速比でよいのと抵抗板１３が突起状で抵抗力が少ないのと散水によって処理物が湿潤状態にほぐされて流動性が良い状況に保たれて、更に回転駆動力が軽減でき極めて少ない軽動力で運転することが実現できた。

例えば、従来の回転軸による攪拌タイプでは日量（５０ｋｇ〜２５ｋｇ）の処理能力であれば駆動動力が２００Ｖの約２ＫＷ〜３ＫＷの動力を必要としていた、これに比べて本発明の装置機構の構成を採用すると、同程度の処理能力（日量５０ｋｇ〜２５ｋｇ）であれば家庭用電源１００Ｖで１００Ｗの動力で運転可能な減速機モーターで処理が可能になった。このことは装置の小型軽減化につながり、生ゴミ処理機のコスト低減化に寄与でき、更には１００Ｖ電源の使用が可能であると、レストラン、飲食店、ホテル、旅館などで手近な１００Ｖ電源で使用範囲の汎用拡大が図れてランニングコストも安価な利点がある。

図２において、回転ドラムの網体１ａから出る処理物は回転ドラムを洗浄水Ａノズル４ａと洗浄水Ｂノズル８で洗浄して前高後低の曲面形処理液受皿９の底部に集めて排出する。

ドラムの網目を通して処理水、残渣が通過し下部のタンクに回収される構造となっているが、網の目詰まりが予想され、その清掃を行うため洗浄水Ａノズル４ａが、回転ドラム１の外周部より内面に向かって、放水洗浄するように設置してある。また曲面形処理液受皿９に落ちた処理水や残渣等を洗浄するため洗浄水Ｂノズル８、を設け適宜洗浄することが出来るように設置してある。

ドラム内の生ゴミ処理のため、またドラム内の堆積残渣の排出と粘度の高い処理液を散水により希釈することで薄めてドラム網目を通過しやすくさせタンクへの回収を促進し、併せてドラム内面側の網目の洗浄を行うためドラム内に適宜散水するためのノズル１７ａが設けられている。

また、日常点検や機械の清掃時などに洗浄を必要とする場合があり、その場合、手動にて洗浄することが必要となる。この対応のため手動での洗浄が出来るよう機内に手動開閉ができる手動洗浄水開閉バルブ２３と洗浄用ホース２４が設けてある。

消臭対策として、消臭液用のタンク２５とバルブ２５ａが設けて、ドラムに消臭材を摘下させ消臭効果を倍加させることが出来る。

図１０のように、ドラム内に入った生ゴミは、ドラムの回転に伴い回転軌跡の最下端部からドラム回転方向の下流側にドラムと共に上方に上がる。ドラム回転速度は大半の生ゴミがドラム最下端部から回転方向へ９０度前後の範囲に収まる程度の回転とするのが望ましい。

ドラム回転軌跡の最下端部位置から回転方向下流側７０度の位置の範囲内に固定された生ゴミ移動の抵抗部材となる抵抗板１３が設けられており、ドラム内の生ゴミはドラムの回転に伴い固定されている抵抗板１３に衝突する、この抵抗板１３との衝突により生ゴミは回転することが出来ず、ほぐされてドラム下方に向けて落下することとなる。生ゴミはこの抵抗板との衝突時、破砕させる力が働き生ゴミを分砕させることなる、また、抵抗板１３に角度を付けることにより抵抗を与え方向を変え、生ゴミの分解を促進することとなる。

抵抗板１３はドラム上側から下視方向で前高後低な仮想回転軸に対しβ角を約１５度程度に傾け、又ドラム側面から側視方向に対しα角を約１５度程度に傾けさせ、そして抵抗板の長さがドラム幅の半分から３分の１以下程度にする事によって、殆ど絡みもなく生ゴミが抵抗板付近で圧を受け粉砕されながら、同時に攪拌力が働き、流動性の良い状態にほぐされてドラム全体に万遍なく攪拌をする。

抵抗板１３の抵抗板刃先角度β角（又は曲線）とα角（又は曲線）を付けることによって、特に生ゴミの長いものがいつまでも絡むことが殆どなくなった事が、本発明者が行った種々の実験結果により判った。しかも、抵抗板１３に生ゴミの抵抗がかかり易い位置ほど絡むことが少ないことも実験の結果あきらかになった。この位置は、前記説明の通りドラム最下端位置より回転方向下流側に７０度付近までの範囲で処理物の堆積が多い部分であり、処理物が抵抗板に引っ掛かっても後方から流動してくる処理物に押されて、抵抗板の先端側に押し出される作用が働き処理物が抵抗板に絡むのが少なくなる。

破砕と撹拌を繰り返した湿潤状態の生ゴミは、菌床材の中で攪拌され菌により炭酸ガスと水に分解されて炭酸ガスは大気中に、処理水はドラムに設けた網体から漏出して落下し排出される。しかしドラム内は、分解時の残渣も加わり粘性が高くなった液状が多くなってくるので適宜ノズル１７から水をドラム内に自動的に散水することによりタンク外への流出を促進することが出来る。

また、ドラムの網体には分解前の生ゴミが詰まることがあり、詰まりによって残渣、処理水がドラム内に溜まる不具合が発生する。この網体の詰まりを適宜清掃するため、洗浄Ａノズル４ａが設けられている。ノズルはドラム外周部からドラムの網体に向けて放水するよう取り付けられ、ドラム内からドラム外に向かって網に詰まった異物を詰まった方向とは逆方向から放水するため都合よく網体の洗浄が出来ることとなる。

ドラムカバー２は洗浄Ａノズル４ａからの洗浄水の飛散防止と、ヒーター２１熱がドラムを取り囲み加温効率を上げるのに役立つ。

曲面形処理液受皿９を伝った処理水、残渣は付着したまま放置すると腐敗による悪臭が発生する。曲面形処理液受皿９内面に飛散した処理水、残渣は、洗浄Ｂノズル８の放水で曲面形処理液受皿９に落下した処理水を洗浄することができる。

曲面形処理液受皿９はドラム回転軸の傾斜と同様に前高後低に傾斜していて、両端にはそれぞれ曲面に沿うよう放水ノズル洗浄Ｂノズル８が設置してあり、ほぼ残すことなく底部に集められ洗浄が可能となり従来の攪拌軸回転式ではこのような傾斜角を付ける事は不可能である。

ドラム外周の網体１ａを洗浄放水はドラム回転中に行うのが効果的で、それにはドラム回転とドラム外周の網体１ａを洗浄水Ａノズル４ａからの洗浄放水の関係は同期タイミング方式による洗浄放水方式である。

ドラムは間欠的な頻度回転が通常であって、その頻度回転の度合いは生ゴミの種類によって選定するようになっている、そしてドラム内の散水は間歇散水と間隔によって散水量を調節し、洗浄水Ａは洗浄時間と間隔で調整できるようにしてある、洗浄水Ｂ及び排水はドラム回転又は停止時に関係なくよって一定時間に行っている。

なお生ゴミ投入時に投入扉を開いた時に自動的にドラム回転が間歇回転運転に変わる機能をつけた、従来の回転軸攪拌式は回転羽根が回転をしていて危険度が非常に高くて巻き込み防止のため投入扉を開いたら停止するようになっているが、本発明では回転羽根がないので、まずその様なことはないので生ゴミが投入し易い為、投入扉を開いたらドラム回転が間歇回転運転になる。

残渣、処理水、洗浄水は前記ドラムカバー、曲面形処理液受皿９によりタンク１８に流入し、流入した残渣、処理水、洗浄水は直接排出させるかタンク１８内に規定量貯まるとポンプ１９にて機外に排出、または農作物栽培の液肥として処理するための装置等へと排出させる。

本発明の生ゴミ処理構造は、構造が簡単で、処理能力の変動に対応しやすい構造を提供しており、一般家庭用から、業務用まで広い範囲のニーズに対応できるものである。また、本発明の回転ドラムの支持構成は乾式タイプのものにも応用できるものである。

本発明の側面図を示す。図１のＢ方向から見た各装置の関係位置図を示す正面図である。図１のＡ方向から見た上面図と回転ドラムの部分拡大図である。図２の矢印Ｐ方向から見た抵抗板の取り付け状態を示す図である。図１の矢印Ｂ方向から見た抵抗板及び抵抗板調整板の関係を示す図である。図５の矢印Ｒ方向から見た図である。シューターとシューターガイド板との関係と、それをドラム前側板と遮蔽板の組み合わせ状態を示すＧーＧ断面図である。曲面シューターと洗浄ノズルＢの関係図である。ドラム受けローラーのアジャスト機構例図を示す図である。ドラムが回転中の生ゴミの集まる場所と抵抗板の位置関係を示す作用説明正面図である。は本装置のドラム回転時間に基づく散水、洗浄水Ａ、洗浄水Ｂの同期タイミング制御方法の実施例である多孔板と網体の部分拡大図。本発明に係る生ゴミ処理機の外観を示す正面図である。本発明に係る生ゴミ処理機の外観を示す側面図である。本発明に係る生ゴミ処理機の外観を示す平面図である。

１回転ドラム
１ａ網体
１ｂドラム前側板
１ｃ胴縁部
１ｄ無孔帯
１ｅ多孔板
１ｆ遮蔽板
１ｇドラム後側板
２ドラムカバー
３外装カバー
４洗浄水Ａパイプ
４ａ洗浄水Ａノズル
４ｂ洗浄水Ａ用電磁弁
５可撓体
６駆動軸
７駆動体
８洗浄水Ｂノズル
８ｂ洗浄水Ｂ用電磁弁
９曲面形処理液受皿
１０架台フレーム
１０ａ駆動体取付台
１１柱部材
１１ａ抵抗板調整固定台
１２ローラー
１３抵抗板
１３ｂ調整板隙間
１４シューター
１４ｂシューターガイド板
１５支持板
１５ａ連結板
１５ｂ抵抗板調整板
１６抵抗板隙間調整ボルト
１７散水パイプ
１７ａ散水ノズル
１７ｂ散水用電磁弁
１８タンク
１９ポンプ
２０排気ファン
２１ヒーター
２３手動洗浄水開閉バルブ
２４洗浄用ホース
２５防臭液タンク
２５ａ防臭液開閉バルブ
２５ｂ防臭液ノズル
２６横桁
２７下部フレーム
２８仮想回転軸

Claims

前面の投入口有する円筒状の回転ドラム内に生ゴミを投入して分解減容処理するドラム式生ゴミ処理機において、
・上記回転ドラムは、その外周部を多数の細孔を有する多孔板を筒状に形成すると共に、同多孔板の外周部を該多孔板の細孔より細かい網目を有する網体で囲って構成してなること、
・上記回転ドラムは、前高後低状に傾斜した状態に設けられていること、
・上記回転ドラムの外部から該回転ドラム外周の網体に向けて洗浄放水する放水装置を設けてなること、
以上を備えたことを特徴とする回転ドラム式生ゴミ処理機。
上記回転ドラムの下部左右をローラで受ける一方、回転ドラムの後面を駆動体と連結し、この左右のローラと駆動体の少なくとも３点で回転ドラムを支える構造としたことを特徴とする請求項１に記載の回転ドラム式生ゴミ処理機。
上記回転ドラムの外周部には、回転ドラムの前側板から所要幅の無孔帯を設け、この前側板及び無孔帯部位に上記ローラを配置するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転ドラム式生ゴミ処理機。
生ゴミ投入用のシュ−タ−とシュ−タ−ガイド板は一体にして、該シュ−タ−ガイド板とドラム前側板の間に無回転の遮蔽板を設け、シュ−タ−の投入角度を側面視で回転ドラムの傾斜角度よりさらに前高後低状傾斜して設けことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の回転ドラム生ゴミ処理機。
抵抗板の作用位置は、該回転ドラム外周における回転軌跡の最下端部から回転方向に７０度迄の範囲に抵抗板を設け、その抵抗板は回転ドラム外に配置された抵抗板調整板と連結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の回転ドラム生ゴミ処理機。
回転ドラムの下部に前高後低状に傾斜した曲面形処理液受皿を設け、該回転ドラムよりの落下処理物を該曲面形処理液受皿で受けて底部に集めるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の回転ドラム生ゴミ処理機。
上記回転ドラムの通常運転時は回転と停止とを繰り返す頻度回転を行い、ドラムの網体の洗浄はドラム回転時にタイミングに合わせて洗浄放水を行う同期タイミングとしたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の回転ドラム式生ゴミ処理機。