JP2009142795A - 生ごみ乾燥処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】臭気成分を除去の簡素化を図った生ごみ乾燥処理装置を提供する。
【解決手段】生ごみ処理部５と、凝縮部８と、水を凝縮部８へ供給する給水管１２と、空気を凝縮部８に貯留した水中を通して生ごみ処理部５と凝縮部８間を循環させる送風循環通路１３とを備え、凝縮部８は、貯留タンク１０と、オーバーフロー部２３と、オーバーフロー部２３からの水により形成されるトラップ２４とを有するものである。これによって、貯留タンク１０の水中に、空気に含まれる臭気成分が溶け込み、臭気を除去することができ、乾燥処理が進んで水が増加すると、オーバーフロー部に溢れ出すことで一定の水位の凝縮水を貯留する。そして、トラップにより一定の水位を保ちながら溢れた水を下水管２６に随時排出していくため、流出する臭気ガスと下水管からの臭気の逆流や虫の侵入を簡素な構成で防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に家庭で発生する生ごみを乾燥させ、減量および減容させる時に発生する臭気成分を除去する手段を有する生ごみ乾燥処理装置に関するものである。

従来、この種の生ごみ乾燥処理装置は、生ごみ処理槽から発生した臭気を含む排気を水タンク内に導入して気泡を発生し、水タンクの水中に臭気成分を溶出させて除去するようにしている。水タンク内にはその下部に設けた給水口より、例えば水道水が供給され、その水タンクの上部領域を、排気を送り出す空間部として残して任意の高さ位置にまで内部に水が満たされ、その高さ位置に設けた排水口より常時オーバーフローとして排水される構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

また、冷却水槽の上限設水位を検出する上限水位センサーと下限水位を検出する下限水位センサーを設け、冷却水槽内の水位が設定下限水位に達したことを下限水位センサーで検出した時に給水弁を開いて冷却水槽内に給水し、冷却水槽内の水位が設定上限水位に達したことを上限水位センサーで検出した時に給水弁を閉じて給水を停止し、排水弁を開いて排水を所定時間行なっているものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−１０６３２号公報 特開２０００−３１１０１７号公報

しかしながら、前記従来の排水口より常時オーバーフローとして排水される構成では、気泡が発生している水タンクからそのままオーバーフローさせるので、オーバーフローと共に水に溶出しない臭気成分が外部に排出されるものであった。また、従来の上限水位センサーと下限水位センサーを設けた構成では、冷却水槽の水を入れ替える時に冷却水槽の水位を直接上限水位センサーと下限水位センサーで検出するので、制御が複雑になるものであった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、臭気成分を除去の簡素化を図った生ごみ乾燥処理装置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、本発明の生ごみ乾燥処理装置は、生ごみを乾燥する生ごみ処理部と、生ごみ処理部で発生する蒸気を凝縮する凝縮部と、生ごみ処理部で発生する蒸気を凝縮する水を凝縮部へ供給する給水管と、生ごみ処理部で発生する蒸気を含んだ空気を凝縮部に貯留した水中を通して生ごみ処理部と凝縮部間を循環させる送風循環通路とを備え、前記凝縮部は、水を貯留する貯留タンクと、貯留タンクの水位を一定に保つオーバーフロー部と、オーバーフロー部からの水によりオーバーフロー部と下水管側との間に形成されるトラップとを有するものである。

これによって、生ごみ処理部での乾燥処理により発生する蒸気を含んだ空気は、凝縮部の貯留タンクに貯留した水中を通して循環することにより、水冷されて空気の温度が急激に低下し、空気中の蒸気が大量に凝縮する。この時、空気に含まれる水溶性の臭気成分が水中に溶け込み、生ごみ処理部で乾燥処理処理を行なう時に発生する臭気を除去することになる。生ごみ処理部での乾燥処理が進むと、凝縮部の貯留タンクに貯留する水が増加し、オーバーフロー部に溢れ出すことで凝縮部に一定の水位の凝縮水が貯留するようになる。そして、オーバーフロー部では、トラップにより一定の水位を保ちながら溢れた水を下水管に随時排出していくため、トラップにより凝縮部から下水管に流出する臭気ガスと下水管からの臭気の逆流や虫の侵入を防止することができる。また、臭気成分の除去構成は、凝縮部における貯留タンク、オーバーフロー部、トラップの簡素なものである。

本発明の生ごみ乾燥処理装置は、臭気成分の除去を簡素な構成で行なうことができる。

第１の発明は、生ごみを乾燥する生ごみ処理部と、生ごみ処理部で発生する蒸気を凝縮する凝縮部と、生ごみ処理部で発生する蒸気を凝縮する水を凝縮部へ供給する給水管と、生ごみ処理部で発生する蒸気を含んだ空気を凝縮部に貯留した水中を通して生ごみ処理部と凝縮部間を循環させる送風循環通路とを備え、前記凝縮部は、水を貯留する貯留タンクと、貯留タンクの水位を一定に保つオーバーフロー部と、オーバーフロー部からの水によりオーバーフロー部と下水管側との間に形成されるトラップとを有する生ごみ乾燥処理装置としたものである。これによって、生ごみ処理部での乾燥処理により発生する蒸気を含んだ空気は、凝縮部の貯留タンクに貯留した水中を通して循環することにより、水冷されて空気の温度が急激に低下し、空気中の蒸気が大量に凝縮する。この時、空気に含まれる水溶性の臭気成分が水中に溶け込み、生ごみ処理部で乾燥処理処理を行なう時に発生する臭気を除去することになる。生ごみ処理部での乾燥処理が進むと、凝縮部の貯留タンクに貯留する水が増加し、オーバーフロー部に溢れ出すことで凝縮部に一定の水位の凝縮水が貯留するようになる。そして、オーバーフロー部では、トラップにより一定の水位を保ちながら溢れた水を下水管に随時排出していくため、トラップにより凝縮部の貯留タンクから下水管に流出する臭気ガスと下水管からの臭気の逆流や虫の侵入を防止することができる。また、臭気成分の除去構成は、凝縮部における貯留タンク、オーバーフロー部、トラップの簡素なものである。

第２の発明は、特に、第１の発明において、トラップに貯留する水の水面でオーバーフロー部に滞留する水の水位を決めることにより、凝縮部の貯留タンクから溢れ出た水がトラップの水面を超える場合、トラップから随時排出されるので、オーバーフロー部は常時一定の水位を保つことができ、水位検知の構成を簡略化することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、トラップは、送風循環通路を流れる生ごみ処理部に発生する蒸気と空気の圧力により破壊されない水位を有することにより、生ごみ処理部や送風循環通路を外気と遮断して密閉状態にするので、生ごみ処理部での乾燥処理の循環空気量を安定させ乾燥処理能力を維持することができる。

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、一定時間が経過するごとに給水管よりオーバーフロー部に水が溢れるまで凝縮部の貯留タンクへ水を供給するようにしたことにより、定期的に凝縮部の貯留タンクに貯留した水の水温を下げると共に臭気成分が混入した水を新しい水で希釈し入れ替えるので、貯留した水を凝縮に適した温度に保ち、凝縮能力の低下を防止することができる。

第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、凝縮部の貯留タンクに貯留する水の温度が所定温度に達した時に、給水管よりオーバーフロー部に水が溢れるまで貯留タンクへ水を供給するようにしたことにより、貯留タンクに貯留した水の水温を下げると共に臭気成分が混入した水を新しい水で希釈し入れ替えるので、貯留した水を凝縮に適した温度に保ち、凝縮能力の低下を防止することができる。

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り本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における生ごみ乾燥処理装置を示している。

図において、台所のシンク１は、生ごみや水道水と共に高速でカッタを回転させて破砕する破砕装置（ディスポーザ）２を取り付けている。固液分離装置３は、破砕生ごみと水道水または井戸水などの水を分離するものであり、破砕装置２により破砕された生ごみと水の混在物を供給する導入管４を備えている。生ごみ処理部５は、生ごみ攪拌手段６を内蔵しており、固液分離装置３で分離された破砕生ごみを乾燥処理する。ギアドモータ７は、攪拌手段６を駆動するものである。攪拌手段６により、分離された破砕生ごみを撹拌することにより乾燥し易いようにしている。

凝縮部８は、生ごみ処理部５から発生する水蒸気を凝縮するものであり、水９（水道水または井戸水または凝縮水などの水）を貯留する貯留タンク１０と、貯留タンク１０の下部に接続し水９を供給する開閉弁１１を設けた給水管１２を備えている。なお、給水管１２の先端は、貯留タンク１０の上部に接続して水９を落下させて供給することも可能である。送風循環通路１３は、生ごみ処理部５と凝縮部８と送風手段１４（ファンまたはエアーポンプで構成）とを循環状に連通し、内部を空気１５が流通するようにしている。その送風循環通路１３の内、生ごみ処理部５からの流出側送風循環通路１３ａは、入口１６を生ごみ処理部５に開口し、出口１７を貯留タンク１０に貯留した水９の中に向かって貯留タンク１０の下部に臨ませている。出口１７を出た空気１５は、分散手段１８を介して気泡１９となって水９の中を上昇するようにしている。分散手段１８は、微細な気泡を形成するために多孔状のノズルを構成している。

送風手段１４は、流出側送風循環通路１３ａの途中に設けられ、生ごみ処理部５から水蒸気が混入した空気１５を吸引するようにしている。また、送風循環通路１３の内、生ごみ処理部５への流入側送風循環通路１３ｂは、入口２０を貯留タンク１０の上部空間２１に臨ませ、出口２２を生ごみ処理部５に開口している。

オーバーフロー部２３は凝縮部８に設け、貯留した水９を一定の水位に保つように溢れた水を排出するものである。このオーバーフロー部２３により、凝縮部８の貯留タンク１０の上部空間２１で気泡の分離を行なっている。オーバーフロー部２３は、その下流側に連通してトラップ２４を設けている。トラップ２４の下流側には、凝縮部配水管２５が設けられ、凝縮部排水管２５は、下水管２６を介して溢れた水を戸外に排出されるようにしている。オーバーフロー部２３とトラップ２４と貯留タンク１０とは、各隔壁８ａ、８ｂ、８ｃを配置して凝縮部８と一体化形成されており、凝縮部８の貯留タンク１０の水位を一定に保ちながら、凝縮部８のトラップ２４から下水管２６に臭気ガスを流出すると共に下水管２６からの臭気の逆流や虫の侵入を防止するようにしている。

また、固液分離装置３で分離された水は、固液分離排水管２７を介して下水管２６から直接戸外に排出されるようにしている。下水管２６までの固液分離排水管２７の途中に排水トラップ２８を設け、破砕装置２と固液分離装置３への下水管２６からの臭気の逆流や虫の侵入を防止するようにしている。

加熱手段２９は、生ごみ処理部５の庫内温度を上昇させるためのもので、一般的なシーズヒータ、マイカヒータを用い一定の温度調節を行なうか、またはＰＴＣヒータを用いて自動調節を行なうようにしている。加熱手段２９により、破砕生ごみを加熱し、水蒸気を発生させ送風循環通路１３内の空気１５により飽和水蒸気として凝縮部８に流入するようにしている。

制御器３０は、凝縮部８の給水管１２の途中に設けた開閉弁１１の開放のタイミングを調整し、一定時間が経過するごとに開閉弁１１を所定の時間開放し、貯留タンク１０に給水するようにしている。

以上のように構成された生ごみ乾燥処理装置において、その動作を説明する。

まず、台所のシンク１で発生した生ごみが、破砕装置２に投入され、かつ水９が流し込まれると、破砕装置２が駆動を開始する。破砕装置２が生ごみを破砕し、破砕された生ごみと水の混在物を形成し、この混在物が導入管４を介して固液分離装置３に流入する。固液分離装置３は、破砕生ごみに付着した汁や水９を分離して固液分離排水管２７から下水管２６へ排水し、他方、破砕生ごみは分離されて生ごみ処理部５に排出される。同時に、送風手段１４が送風循環通路１３を通して生ごみ処理部５と凝縮部８とを循環する空気１５の流れ（例えば１０〜１００Ｌ／ｍｉｎ）を形成する。

また、ギアドモータ７が定期的（例えば、１５分間隔）に駆動して攪拌手段６を回転（１分程度）させて破砕生ごみを攪拌する。生ごみ処理部５では、加熱手段２９により破砕生ごみが加熱され、温度上昇し水蒸気を発生させる。生ごみから発生した蒸気を大量に含んだ空気１５は、送風手段１４に吸引され流出側送風循環通路１３ａの入口１６に流入する。そして、蒸気を大量に含んだ空気１５は凝縮部８の貯留タンク１０の下部に臨ませている流出側送風循環通路１３ａの分散手段１８から貯留タンク１０に貯留した水９に向かって噴出し、気泡１９となって上昇し貯留した水９表面に向かって流れる。その際、貯留した水９に水冷されて空気１５の温度が速やかに低下し、空気１５の飽和蒸気圧が下がり空気１５中の蒸気が凝縮する。

そして、凝縮水は直接、または凝縮部８内面付着後に貯留した水９に混じる。この時、空気１５が貯留した水９内を気泡１９となって通過するので、生ごみから発生する水蒸気に含まれる水９に溶解する臭気成分（例えば、トリメチルアミン、アンモニア、硫化水素など）は、貯留した水９と空気１５との接触面積（気泡の表面積）が非常に広い分、貯留した水９に十分に溶け、臭気が確実に抑えられるようにしている。

また、送風循環通路１３を介して生ごみ処理部５と凝縮部８とを循環する空気１５中の蒸気の凝縮により、貯留タンク１０内の水９の水位が上昇してもオーバーフロー部２３に溢れ、凝縮部８の水９を一定の水位を保つようにしている。オーバーフロー部２３に溢れ出た水９は、下流側に連通して設けるトラップ２４により新たな水面を形成し、トラップ２４を構成する一定の水位を超えると自動的に凝縮部排水管２５から下水管２６を介して溢れた水を戸外に排出するようにして、トラップ２４を維持しながら、通路を閉止し、臭気や害虫の移動を防止するようにしている。トラップ２４の水位は、生ごみ処理部５と凝縮部８とを循環する空気１５の送風圧力で破壊されないようにヘッド差を設けて構成するようにしている。

また、制御器３０により給水管１２の途中に設けた開閉弁１１を定期的に一定時間開放し、凝縮部８の貯留タンク１０に新鮮な水９を供給し、臭気成分が溶解して温度上昇した水９を希釈しながらオーバーフロー部２３に押し出し、入れ替えを行い、貯留した水９の除湿能力を維持するようにしている。

以上のように、本実施の形態においては、凝縮部８の上部空間２１を形成するために、凝縮部８に貯留する水９が増加した時に水面を一定に保つように構成したオーバーフロー部２３と、このオーバーフロー部２３の貯留する水９でトラップ２４を構成したので、生ごみ処理部５での乾燥処理が進むと、凝縮部８の貯留タンク１０に貯留する水９が増加してオーバーフロー部２３に溢れ落ちるので、オーバーフロー部２３では、トラップ２４により一定の水位を保ちながら溢れた水９を下水管２６に随時排出することができる。また、トラップ２４により空気１５の移動を遮断するので、凝縮部８から下水管２６に流出する臭気ガスと下水管２６からの臭気の逆流や虫の侵入を防止することができる。また、オーバーフロー部２３は、簡単な構成で水位の設定を容易に行なうことができ、コストアップを防止することができる。

また、本実施の形態では、オーバーフロー部２３は、トラップ２４に貯留する水９の水面でオーバーフロー部２３に滞留する水９の水位を決めるので、凝縮部８から溢れ出た水９は、トラップ２４の水面を超える場合、トラップ２４から随時排出され、オーバーフロー部２３は、常時一定の水位を保つことができ、複雑な水位検知などの構成を用いることなく、簡略化によりコストアップを防止することができる。

また、本実施の形態では、トラップ２４は、送風手段１４により送風循環通路１３を流れる生ごみ処理部５に発生する蒸気と空気１５の圧力により破壊されないように水位を形成したので、生ごみ処理部５や送風循環通路通路１３を外気と遮断して密閉状態にし、生ごみ処理部５での乾燥処理の循環空気量を安定させ、乾燥処理能力を維持することができる。

また、本実施の形態では、凝縮部８は、一定時間が経過するごとに給水管１２に設けた給水弁１１をオーバーフロー部２３に水が溢れるまで一定時間開放するようにしたことにより、定期的に凝縮部８の貯留タンク１０に貯留した水９の水温を下げると共に臭気成分が混入した水を新しい水で希釈し入れ替えるので、凝縮部８の貯留タンク１０に貯留した水９を凝縮に適した温度に保ち、凝縮能力の低下を防止することができる。

また、本実施の形態では、生ごみを乾燥する生ごみ処理部５と、この生ごみ処理部５に発生する蒸気を凝縮する水９を貯留した凝縮部８と、生ごみ処理部５と凝縮部８と送風手段１４とを循環状に連通した送風循環通路１３を設けたので、生ごみ処理部５で乾燥処理が行なわれ、発生する臭気と蒸気を含んだ空気１５は凝縮部に流入し、凝縮部８内の貯留した水９内を気泡１９となって通過する。このため、貯留した水９に水冷されて空気１５の温度が急激に低下し、空気１５中の蒸気が大量に凝縮し、この時、空気１５に含まれる水溶性の臭気成分が水中に溶け込み、生ごみ処理部で乾燥処理処理を行なう時に発生する臭気を除去することができる。

また、本実施の形態では、送風手段１４は、生ごみ処理部５からの流出側の送風循環通路１３ａの途中に設けたことにより、生ごみ処理部５の生ごみから発生する水蒸気に含まれる臭気成分が送風手段１４に吸引され凝縮部８に送られ、生ごみ処理部５が負圧状態に保たれるので、生ごみの乾燥処理中に生ごみ処理部５から臭気が漏れ出すことを防止することができる。

また、本実施の形態では、生ごみから発生した蒸気を大量に含んだ空気１５を外気による空冷でなく、熱伝導率の高い水９で直接水冷したので、凝縮部８の凝縮能力を増加することができる。具体的には、固液分離装置３から生ごみ処理部５に大量の生ごみが投入され、蒸気が生ごみ処理部５で大量に発生した場合でも、大量の蒸気が凝縮部８で凝縮するので、大量の生ごみが短時間で乾燥できる。

また、本実施の形態では、凝縮後の空気（飽和蒸気圧）１５は生ごみ処理部５への流入側送風循環通路１３ｂの入口２０に流入して、空気１５の循環が形成され、他方生ごみから発生する蒸気に含まれる臭気成分（例えばトリメチルアミンなど）は、凝縮水や貯留した水９に溶けるので、臭気を抑えることができる。また、生ごみ由来のイオウや窒素により酸性化した凝縮水は、この凝縮水に比べて大量な貯留した水９より希釈されるので、取り扱いに問題を生じないようにすることができる。

また、本実施の形態では、触媒を使用するような脱臭部が不要になり、触媒を４００℃以上に加熱する必要がなく断熱は簡素な構成でよいので、低コスト化と省電力化を図ることができる。

また、本実施の形態では、空気１５は必要以上に高温になることはないので、生ごみの高温熱分解による大量の臭気成分発生が防止できる。

また、本実施の形態では、攪拌手段６が回転して生ごみを攪拌している期間、送風手段１４は停止するよう制御手段（図示せず）によって制御することにより、攪拌手段６の攪拌により乾燥した細かな生ごみが飛散して循環する空気に運ばれることが防止できる。この結果、細かな乾燥した生ごみが、生ごみ処理部５から誤って排出されることなく、凝縮部８、送風循環通路１３、送風手段１４に生ごみが付着することが防止できる。

なお、本実施の形態では、給水管１２から供給される水９が、水道水の場合、貯留タンク１０に貯留した水９が水道水の供給側に逆流しないようにシスターンのような縁切り構成を設けることも可能である。また、ガス給湯機のように大気開放弁（シスターンと同じ機能を有する）を用いることも可能である。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における生ごみ乾燥処理装置を示している。実施の形態１と同一部分については同一符号を付してその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

本実施の形態における生ごみ乾燥処理装置は、凝縮部８の貯留タンク１０に貯留した水９の温度を検出する凝縮温度検出部３１を備え、凝縮温度検出部３１の出力が所定値を超えた場合、給水弁１１を開放して給水管１２から水９を供給するように構成している。凝縮温度検出部３１は、熱電対やサーミスタで構成され、貯留した水９の水温を直接計測するか、または貯留タンク１０の外壁の一部を計測することでモニターを行っている。

以上のように構成された生ごみ乾燥処理装置において、その動作を説明する。

凝縮部８の貯留タンク１０に貯留した水９の水温を検出する凝縮温度検出部３１の出力が所定値を超えると、制御器３０により、開閉弁１１を開放して給水管１２から水を供給し、貯留した水９の入れ替えを行なうようにして凝縮に適した水温と臭気成分の濃度を薄めて臭気成分の回収に適した濃度に保つようにしている。

以上のように、本実施の形態においては、凝縮温度検出部３１により凝縮部８の貯留タンク１０に貯留した水９の入れ替えのタイミングを制御して、新鮮な水９を供給することができるので、凝縮部８の凝縮能力と脱臭能力の低下を防止することができる。

以上のように、本発明にかかる生ごみ乾燥処理装置は、臭気成分の除去を簡素な構成で行なうことができるので、家庭用、業務用などの生ごみ乾燥処理装置全般に適用することができる。

本発明の実施の形態１における生ごみ乾燥処理装置の構成を示す断面図 本発明の実施の形態２における生ごみ乾燥処理装置の構成を示す断面図

符号の説明

５ 生ごみ処理部
８ 凝縮部
１０ 貯留タンク
１１ 開閉弁
１２ 給水管
１３ 送風循環通路
１４ 送風手段
１５ 空気
２３ オーバーフロー部
２４ トラップ
２６ 下水管

Claims (5)

1. 生ごみを乾燥する生ごみ処理部と、生ごみ処理部で発生する蒸気を凝縮する凝縮部と、生ごみ処理部で発生する蒸気を凝縮する水を凝縮部へ供給する給水管と、生ごみ処理部で発生する蒸気を含んだ空気を凝縮部に貯留した水中を通して生ごみ処理部と凝縮部間を循環させる送風循環通路とを備え、前記凝縮部は、水を貯留する貯留タンクと、貯留タンクの水位を一定に保つオーバーフロー部と、オーバーフロー部からの水によりオーバーフロー部と下水管側との間に形成されるトラップとを有する生ごみ乾燥処理装置。
2. トラップに貯留する水の水面でオーバーフロー部に滞留する水の水位を決める請求項１に記載の生ごみ乾燥処理装置。
3. トラップは、送風循環通路を流れる生ごみ処理部に発生する蒸気と空気の圧力により破壊されない水位を有する請求項１または２に記載の生ごみ乾燥処理装置。
4. 一定時間が経過するごとに給水管よりオーバーフロー部に水が溢れるまで凝縮部の貯留タンクへ水を供給するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の生ごみ乾燥処理装置。
5. 凝縮部の貯留タンクに貯留する水の温度が所定温度に達した時に、給水管よりオーバーフロー部に水が溢れるまで貯留タンクへ水を供給するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の生ごみ乾燥処理装置。

Images