JP2727452B2 - 生ゴミの処理法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は食品の加工屑、食堂や家庭から発生する調理
屑等の生ゴミあるいは廃プラスチツク，廃紙等の処理に
適した方法と装置に関する。

（従来の技術） 生ゴミの処理には、デイスポーザーで破砕しつつ水と
ともに下水に流す方法、破砕またはすりつぶした後遠心
脱水あるいはプレス脱水するもの、スクリユープレスに
よる破砕脱水法、特開48−97148のようにシリンダーと
押し板、その反対側に設けた回転する破砕刃からなる破
砕・脱水装置、乾燥剤を加えて反応脱水する方法等があ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、デイスポーザー方式は破砕物を流すために比
較的大量の水を要する上に、下水道が整備されていない
地区や、浄化能力が不足している場所では使用できない
難点がある。かくはん乾燥するものは熱消費が多い上に
排気をそのまま大気に放出するとゴミ臭を発散し、水冷
却すると伝熱面積大なものを要し、冷却水の消費も問題
である。

生ゴミをそのまま遠心脱水するものは付着水がを除去
するだけなので脱水率が悪く、破砕の後に遠心脱水しよ
うとするとフイルター部の目づまりを起し易く、しかも
構造上逆洗による排除は簡単ではない。破砕がいきすぎ
ると有機物はのり状になり脱水困難になる恐れがある。
スクリユープレスによる脱水は、生ゴミの組成、性状が
多様なので操作が難かしい難点があるが、比較的量がま
とまつているものを注意して運転すれば比較的能率がよ
いが、少量を処理しようとしても押込み部が充されなけ
れば脱水できないので、小規模な場合や家庭用としては
使い難い。また使用後の掃除も簡単ではない。デイスポ
ーザー、ミキサーあるいはすりつぶし機にかけた後フイ
ルター脱水するものもフイルター目づまりが問題であつ
た。ロール型しぼり機は目づまりがない利点はあるが、
大きいゴミはかみ込まず、かみこみをよくしようとする
とロール径が大になり小型装置には適しないものとな
る。また遠心脱水方式以外はいずれも金物などの異物の
混入によつて破損し易く、破砕部自体が破損し難い構造
もしくは作動機構を持つ必要があると考えられた。

デイスポーザーは家庭用としてはもつと小型化するの
が、脱水機能を付加するためにも好都合であるが構造上
そのままの形では小型化は難かしい。すりつぶし方式で
は生ゴミを供給口に押込むのが問題であり、既存技術に
見られる様にスクリューで押込むのはスクリユープレス
同様の難点を持つている。

本発明は処理すべきゴミの性質、組成、量、異物の影
響が少く、操作が容易で清潔かつエネルギーが効率的に
使用される装置および操作方法を得ることを目的とす
る。

（問題を解決するための手段） 既存の生ゴミ処理機は破砕機構は単一、１回処理の量
が多い、脱水したケーキは元に戻さず系外に分離する等
の限定的特徴を持つものが普通でありそのために機能が
限られているものが多かつた。

本発明は（１）処理室内の破砕または（および）脱水
の還流（または循環）処理、（２）分割処理による回分
型処理で装置の小型化と処理効率を上げること、（３）
装置内の生ゴミの流動円滑化（振動、かくはん）、
（４）同一または別の羽根（または刃、回転体）の回転
数制御とタイミングの設定、（５）一定容積内に投入さ
れるエネルギーの高密度化と時間的平準化（６）異物ま
たは特定物の自動選別と必要性により自動バイパス、等
の選択または組合せによつて円滑に処理するものであ
る。それぞれは重畳していてもよいのが特徴である。

しかし単位装置を単に集積すると装置の大きさとコス
トの点で問題があるので部品に例えば、破砕、かくは
ん、脱水の多機能を１つで果すのが好ましく、そのため
に形状を選び作動プログラムを組合せると実現が一層容
易になる特徴を有する。一方、過破砕を防ぐためには、
破砕機能が重畳する時には１段目の破砕は後段への生ゴ
ミ供給を円滑にし、あるいは粗大物の粗砕、ブリツジ形
成の防止、後段への異物、特定物混入の排除であり得
る。

一般に破砕したもの、あるいは既に脱水したものを元
のホツパー（または処理容器）に戻すことは不利とされ
ている。ところが、戻したものの性状が処理前のものと
異つていることを利用してそれが大して不利にならない
条件を与えることによつて装置を簡単にし処理能力を上
げることができる。質の低下は必要により後でまとめて
処理することにより全体として小型化あるいは低コスト
化が可能になる。この様な脱水法は特願昭62−274897に
提案されており、本発明に使用することによつて、効果
が大になる。本発明ではフイルターに加えロールしぼり
機構またはすりつぶし機構を付加し遊離水を直に分離す
ること、共存する未処理物中の遊離水は分離しておくこ
とによつて脱水ケーキの再吸水を少くすることができ、
装置のケーキ排出機構は簡単化され得る。ここで、遊離
水をあらかじめ除いておくこと，及び破砕後直に水分離
することは有利な条件であるがこれに限定されるもので
はない。

破砕処理あるいは脱水処理において、処理のためには
生ゴミが処理部に供給される必要があり、処理物は未処
理物と入替らねばならない。このために流動性を必要と
する。振動機とかくはん羽根を併用するのが最も適して
いる。生ゴミの流動は異物の分離、特定物の選別、粗大
生ゴミの細断部への供給、既処理物と未処理物の分置に
も有用である。異物として金属製品が混入した時、未処
理の生ゴミはせんい性のものやリボン状のものを含みか
らみつく性質があるためにそれを破砕用羽根（または
刃、あるいは破砕部）にまき込み破損させる。したがつ
て処理の初期には分別性が発揮される状態で破砕を行う
のが好ましい。振動機はこの機能を与える。モーター振
動機、電磁振動機の他かくはん羽根の往復回転による振
動、ピストンによる振動も振動機として使用することが
できる。異物分離性能には破砕部の処理室内における位
置と姿勢の選択が必要であり本発明では金属性異物が直
接破砕部に達しない位置、姿勢およびタイミングを考慮
するものである。従来の装置では投入されたもの全部が
必ず接触する位置に破砕機構を設けているものが普通で
あり、金属分離器を通過した異物が刃物等を破損させ易
い難点があつた。

本発明では、振動あるいはゆるい往復運動、あるいは
破砕機構自体の運動による分離機能により分離する異物
の滞留部を想定しまたは設定する点に特徴の１つがあ
る。滞留部は従来のストレーナーと異りラビリンス、振
動によつて生ゴミは越えることができるが、異物は通過
できないせき、底部あるいは凹部に設けられた磁石から
選択され、もしくは組合せて使用される。さらに、想定
された滞留部というのは手動または自動で解消したり位
置の変更ができる場合をさしている。

異物の破砕部への直行を防止するために、例えば処理
装置底部を避けて少し底より高い位置に設けられた破砕
部は処理装置の室の姿勢を変えることあるいは回転位置
をとることによつて、室の最低部にすることができ、想
定された滞留部を変えた操作ができる。もともと破砕部
が最低位置にあり、ラビリンスやせきによつて滞留部を
設けてい場合にはそれらをとり外すことによつて一時的
に滞留部をなくすことができる。この様な構造や操作法
の利点は生ゴミから異物を予め除くのは難かしいが、大
部分を処理して残留物が少くなつた時に分別したり異物
の存在の有無を確認するのは容易であることにある。ラ
ビリンスやせき等の凸起物（あるいは滞留部としての凹
部）には少量の生ゴミが残り易いが異物がないことが確
認されればその残部を破砕部に供給できることになるこ
とにある。魚骨や獣骨は比重が大なので選別によつて異
物の側に分離されるものがあるが、破砕部の能力があれ
ばこれを追加処理できることになる。また最初から分別
できている獣骨などは直に破砕部に供給すればよい。米
飯の様な特定物は破砕によりのり状になり易い。自身の
水分は60％程度なので破砕脱水の必要がなく、処理装置
をバイパスさせるか、破砕することなく直接乾燥にかけ
るのが適当である。

もし処理すべき生ゴミと混合されている場合にはゆる
い解砕を水流中で行いのり状化させないで粒度小なるこ
とを利用して水流分別できることがわかつた。この場合
も生ゴミの層に米飯粒が保持されるのを防ぐために振動
（ゆるいかくはん）をかけつつ上向きの水流で分離す
る。水流に同伴されて処理室上部から出た水と共存する
米飯粒はフイルターあるいは沈降タンク、その他の分離
手段によつて分離の後、水は循環利用することができ
る。水流と米飯粒を分離することなく別置のタンクや集
中処理設備に水流輸送することもできる。処理室内に分
別のための適当な水流を作るために底部フイルターを水
流分散供給器として兼用し、または吹出口を併置するこ
とができる。

これらの操作は選択スイツチを設けて自動的に行うこ
とができる。処理室の姿勢変更は切替器によつて切替え
一定時間後に復帰するか、そのままでスタートすれば動
かないか、警報を出すシステムとすることによつて、破
砕部の破損を防止できる。

分割処理による回分処理は１回当りの処理を従来の同
種の装置より少い量で行い、比較的小型の装置で比較的
小なピーク動力で効率的処理が行えること、これにより
同じ部品を同時にまたは相ついで多機能に使うことを可
能にしたものである。例えば大型の容器中に小型の破砕
用回転羽根がある場合には、従来は高速回転と流動性、
せん断力を与えるための水添加が必要であつた。ところ
が生ゴミ処理の目的の１つが脱水であり、しかも水質汚
濁を少くするためには、この水添加は好ましくない。処
理室を小にすることまたは（および）振動を加えること
は水を加えることなく円滑な破砕を行い、あるいは脱水
をも効率化するものである。ピストンプレスによる脱水
（乾燥を付けてもよい）では、小型装置による脱水は特
に有利になる。すなわちシリンダー（角筒でもよい）断
面積が小になるので全圧を小にすることが可能になり動
力が少くてすみ、処理室、シリンダー壁厚み等は薄くて
すみ軽量化にも役立つ。シリンダー内底部もしくはビス
トン先端部に回転する破砕羽根（刃あるいは破砕面でも
よい）を付ける場合にはその回転力も小ですむ上、処理
室である圧縮室の容積も小なので破砕物と未破砕物、脱
水物と含水物との内部循環による入れ替りも効率的に行
われる。脱水後、加熱または乾燥する場合にも容積に対
する表面積比が大なので加熱上有利であり、圧をゆるめ
てかくはん乾燥する場合にはかくはん動力が小で、しか
もかくはん効率がよくなり、乾燥あるいは加熱が促進さ
れる。ピストンの行程が短かくなるのも有利な点の１つ
である。

ピストンプレス以外の処理室においても、本体及び付
属装置、部品がすべて小になり、安価になる利点は大き
い。これは一般に装置が大型化していく方が有利である
と考えられているのと逆であることはいうまでもない。

また、分割処理して回数を重ねることにより処理量を
こなし一回あたりの量が少ないことによりモーターは小
型で済むので電力等のエネルギー消費は平準化され、単
位容積内にかける破砕のエネルギー、かくはんエネルギ
ー、あるいは乾燥用エネルギーの集中度を高くできるの
で処理操作は容易になる。

伝熱面を介して生ゴミを加熱し、あるいは乾燥する場
合には伝熱面温度が高い程伝熱量が大になり有利である
が、生ゴミを加熱する場合、有機物の分解温度が比較的
低いために局部的過熱を防止しつつ可能な限り伝熱面温
度を高め、発生する水蒸気温度を高温にするのが好まし
い。有機物の分解温度は組成と環境によるが160〜230℃
の間にある。したがつてこの温度以下に制御する必要が
ある。大型の装置では高圧蒸気を仕様することもできる
が経済性、安全性の点で問題があり、小型装置では使え
ないのは当然である。過熱の恐れのない水分が多い間は
燃料による直火加熱が適し、水分が少い期間は電熱によ
るのが制御容易である。処理量が少い場合には電熱だけ
により、熱回収を行うのが経済的である。熱回収して熱
利用するためには排出水蒸気温度が高い方が伝熱面積を
小にできる上に熱利用温度を高くとれるので用途を広げ
られる利点がある。従来提案されている様に通風した
り、真空にしたりして蒸発を促進すると、排気温度が低
くなり熱利用上不利になるだけでなく、不凝縮性排気が
臭気を発散させることになるので臭気処理のため経済的
に利用できない恐れがある。

本発明では小型化によつて加熱強度を下げ、しかも均
一加熱、要すれば良好なかくはんを行い、不凝縮ガスの
排気を少なく、排出蒸気温度を高くして臭気処理負担を
減じ、排出熱を有効に利用するものである。このために
は伝熱面の制御用の温度測定点を複数にすること、それ
による制御帯域も複数とするのが好ましい。おなじ機能
をもつと制御を密に行えるものに発熱半導体があり、こ
れを網状もしくは並列回路に組んだ電熱機構は過熱した
伝熱壁の部分があれば、その部分だけ電流を切れるので
伝熱面積を増加したのと同じ効果を生じることになり生
ゴミの加熱あるいは乾燥に適している。材料としてはチ
タン酸バリウム系があり、180℃付近に自動制御される
利点がある。ストロンチウムを加えたものば80℃付近で
自己制御性があり、回収熱を潜熱蓄熱媒体で利用する時
の不足熱量を補給するのに便利かつ安全であり、生ごみ
プラスチツク屑、紙屑等の処理、乾燥または脱臭に使用
された活性炭の再生に有利である。

次に本発明を図によつて説明する。

第１図において、生ゴミをホツパー１に投入しふた26
を閉じ、スイツチを入れると振動機28によつて振動を与
えられつつ破砕機10が回転し、粗大物及び大物を細片化
し、供給口２を生ゴミが円滑に通過できる様にする。処
理室４内に破砕羽根がない場合には10によつて充分に破
砕されているのが望ましい。これはピストン端面に固定
した刃７がピストンの旋回によつてすりつぶし作用をす
るが、粗すぎる生ゴミがあると処理室４内での循環流が
阻害され刃７の接触面付近だけすりつぶされることにな
り易いからである。この様な見地からすると、刃７はピ
ストン６と圧縮時には共に動く方が強い力をかけられる
が、圧を下げた時には単独で、しかも端面を離れて生ゴ
ミ屑の内部までかくはんし、破砕するのが好ましい。こ
れは駆動機構19に切かえ機構とバネを組込むことにより
達成される。この様にして流動性の阻害原因が除かれる
と、ピストン６が回転しつつ圧入されるにつれて、回転
作用によつて生ゴミの処理室内における分布が均一化さ
れ、供給口に付けられた固定刃27とピストン先端部25に
よつて処理室の容積からはみ出している生ゴミを切断分
割し、シール機構27（例えばＯリング、ピストンリング
等）によつて密閉しつつ圧縮する。圧がかかると、刃７
は回転とその圧によつてすりつぶしを始め、同時に溝は
刃として作用するとともに送り溝としても働き、すりつ
ぶした生ゴミを遊離水と共に周辺壁方向へと送る。遊離
水は刃７に設けられた孔やスリツト（複数であつてもよ
い）から裏面のピストン端面との間にあるすき間、ある
いは通路を流れフイルター８から処理室外へ出る。残つ
た遊離水とケーキは室の壁部へと寄せられ、替りに未処
理の生ゴミ粒が刃７に接近し接触しすりつぶされる。こ
の様にして破砕と圧縮が同時に行われ、水分がしぼり出
される。圧縮力は圧縮の速度と生ゴミの性質、含水率、
しぼり易さによつて条件が多様で調節が簡単ではない。

本発明ではバネを使用して過大な圧力による機器ある
いは部品の破損を防止できる。バネはピストン端面と刃
７の間、または（及び）駆動機構に入れることができ
る。バネの圧縮限度を検出してピトン棒11の操作を止
め、必要によりゆるめて後、駆動機15によつてシリンダ
ー底５を外すことによりケーキはバネ83によつて押さ
れ、さらに必要によりピストンによつてシリンダー部か
ら押出されて排出口14を経て受器16に入る。次にシリン
ダー底５を戻し、ピストンを速く戻すと処理室４内は減
圧になり、逆流する空気（水でもよい）によつて逆洗さ
れ目づまりが除かれる。

さらにピストンが後退すると供給口２が開き、ホツパ
ー１内の生ゴミが落下して処理室４に供給される。以後
これを繰返す。ホツパー内が空になると破砕機10の抵抗
がなくなるので、空のレベル検出になり、脱水操作の後
停止するか、洗浄操作に移る。洗浄操作の場合、洗浄用
水は図ではフイルターを逆洗しつつ処理室４およびホツ
パー１内に入る。洗浄用水には洗剤を含ませておくのが
好ましいのは当然である。洗剤の供給はホツパーに添加
装置を備えるのが便利である。ホツパーには少くともか
くはん羽根10が浸されるまで水を入れ、この羽根を回転
して水流を発生させて洗浄する。ピストン６の回転と操
作を行つてもよい。

なお、生ゴミに洗剤（あるいは界面活性剤を加えて振
動または（および）かくはんを行うと遊離水を分離でき
ることがわかつた。したがつて予めこの操作を行い分離
水をフイルター８を通して分離すると、装置能力は増
す。洗剤の添加装置はこの様な操作も使える利点があ
る。さらに界面活性剤と共に消臭剤、保存剤、通電加熱
（あるいは乾燥）に必要な塩類（食塩または硫酸ソーダ
が適している）等を添加すれば均一な添加が可能にな
る。

破砕刃７（またはシリンダー端面）の周縁には25で示
されている様に刃であると同時に流線を形成する斜面な
いし環状部を設けるのが好ましい。これは破砕されたケ
ーキの流れを円滑にし、破砕率あるいは脱水率の向上に
役立つ。環状部は破損の可能性があるので刃の中央部と
別になつた部品になつているのが便利である。ここに形
成できる円環状のスリツトは水流路としても利用できる
利点を生じる。

17は５の支持点または枠であり、シリンダー底は駆動
機15を中心軸に置いてロツク17を小角度の回転によつて
外した後、後退させる機構でもよい。さらに従来の様に
ちよう番にしてもよい。

第２図は第１図に示された例を立型または斜型にした
例を示し、加熱機構を加えたものを示す。生ゴミはホツ
パー１から投入され破砕機10で破砕または粉砕された後
供給口２のふた26を開いて処理室４に入る。羽根７は駆
動機構19の切替によつて、ピストン６と独立で上下およ
び回転が可能なので室４内に堆積している生ゴミ９を上
下に移動して破砕し、次に切替えてピストン６を下げて
加圧脱水する。水は底部のフイルターで分離され、出口
13から流出する。脱水が終つさたらピストンを上げ再び
作動を切替えて羽根７をかくはん羽根として使用し、脱
水ケーキを解砕かくはんしつつ電熱23で加熱し、または
乾燥処理する。水蒸気は出口22から排出され例えば熱回
収装置に送られる。24は水凝縮を防止するための保温で
ある。乾燥は通常15〜40％水分程度で、廃棄の方法、そ
れまでの保管手段と時間、保存用薬剤等の添加の有無に
よつて調節する。終点は壁温の測定によつて定めること
ができる、これは同じ加熱量では乾燥の進行ともに伝熱
量が減じることを利用する。または壁温同一に制御して
いる場合には電力量あるいは通電回数もしくは時間によ
つて検出できる。20温度測定系、21は温度制御系を示
す。加熱処理あるいは乾燥処理が終つた後、加熱を止め
室底５を駆動機15によつて引あけて、処理物を16へと落
とす。熱源は燃料の燃焼によつてもよいしマイクロ波、
ヒートパイプ、熱媒体加熱等公知の方法を使える。乾燥
を行う時には熱源費が問題になるが、これと同様の重要
性を持つているのは臭気防止と冷却水消費節減である。
いずれも熱を蓄熱装置によつて回収することによつて問
題は解決される。

第３図は蓄熱装置の例を示す。処理装置からの水蒸気
（少量の空気が含まれていてもよい）は入口44から凝縮
器43に入り、潜熱媒体40に熱を与え自身凝縮水となり45
から排出される。潜熱媒体40は管型熱交換器あるいは薄
層型熱交換器（それぞれ46および49）により用水（調
理、洗浄、浴用等）に加熱、冷暖房用熱源に利用され
る。また保温、加熱室39を備え、除湿用活性炭の加熱再
生、プラスチツクゴミの加圧加熱による減量、処理した
生ゴミの腐敗防止のための加温保管に使える。活性炭お
よびプラスチツクゴミ処理には60〜100℃、腐敗防止に
は45〜70℃の程度が必要であり比較的高温の同伴不凝縮
ガスの少ない排出水蒸気を得、これを硫酸アルミニウム
（88℃）、アンモニウム明バン（93℃）、チオ硫酸ソー
ダ（48℃）等の有水塩（融点併記）を等をガラスウール
に浸し、適当な核剤を加えた潜熱蓄熱体に伝熱を介して
熱壁を与えることにより対応できる。脱除湿に使用した
活性炭を容易に再生できることは生活上、家屋保存上、
サービス業でも有用であることはいうまでもない。

23は補助熱源、42、41は断熱材で41は耐熱層である。
39の中に第２図における容器16を収容する様に上下組合
せてもよい。

第４図は簡単に水を切つた後乾燥するのに適した装置
を示している。家庭の生ゴミの様に少量のものは熱利用
ができれば加熱乾燥するのが機械的には簡単である。生
ゴミ調理台としても使える台48を横にずらし、ふた26を
あけて処理室４に投入する。バイブレーター28によつて
処理容器（またはバケツト）に振動をかけると粗大なも
の、水分の多いもの、重いものが水分と共に底部に集ま
る。先に述べた様に界面活性剤を加え水分離を促進して
もよい。分離水はフイルター８で重力分離または真空脱
水し、駆動装置19によつて駆動される羽根７およびかき
上げ羽根54で破砕し、停止するとさらに分離水が出て排
出される。細かく粉砕して脱水率を上げる場合には真空
脱水が効率的である。真空ポンプ29を使用する時には弁
36、37、38閉、34、31開で作動し吸引できる。水は管13
を通りタンク33で分離し、少量のガスは活性炭吸着器30
を経て弁31から放出される。

脱水後振動とかくはんを併用しながらヒーター23によ
つて加熱乾燥する。熱源としては、乾燥には脱水生ゴミ
1kgあたり1KWH程度を必要とするので家庭用としては電
熱が便利であるけれども比較的大量を処理する集中処理
や業務用では燃焼制御を行つて使用条件に合せて直火、
熱風、ヒートパイプであつてもよい熱媒体加熱を選択し
または組合せ使用するのが経済的である。さらに本発明
により熱媒体を利用して排出蒸気の熱回収を行う熱利用
装置の組合せ例を示す。

処理室４で発生した水蒸気は入口44から凝縮器43に入
り潜熱蓄熱体40により冷却され、熱を与えて自身は凝縮
水となりタンク32に入る。保温加熱室の用途はすでに述
べた通りである。なお脱臭に使用した廃活性炭は100〜3
00℃程度の加熱を必要とするが、この保温室と加熱制御
系を利用して容易に加熱再生ができる。水処理に使用し
た廃活性炭は特許第1031418号、特願昭62−127948号に
より150〜500℃で再生できるがこれも乾燥装置、再生装
置に本発明の装置を使用することができる。

第５図は保温室をプラスチツクゴミの加温圧縮処理に
使用する例を示す。ふたを兼ねた脱臭用活性炭容器を上
げてプラスチツク屑を入れ横から公知の方法で押し板７
で圧縮し、その位置で長時間保持することによつて容易
に圧密減容できる。これはプラスチツクの高温における
変形の性質を利用したもので、70〜100℃でポリスチレ
ンを処理でき、60〜80℃程度で低密度ポリエチレン、ポ
リ塩化ビニールを処理することができる。熱源、処理温
度はプラスチックの種類と必要によって選択できる。屑
を追加する時に押し板７をゆるめて投入すればよい。容
積一ぱいに圧密されるまで処理することができる。第６
図はその横断面図を示す。

第７図は異物を簡単に分離できる破砕脱水装置であ
る。ふた26をあけて生ゴミを左室に投入して振動機28を
かけて振動させると異物66は仕切61の荒い目を通過でき
ず、さらに沈下した後、振動機がかけられていてもせき
84によつて形成されている滞留部を通過することなく分
別されている。異物を含まない生ゴミは右室に入り回転
刃７によつて破砕される遊離した水はフイルター８によ
つて分離排出される。この装置の特徴は振動によつて粗
粒生ゴミと異物が生ゴミ中を沈下し、異物は分別されて
刃部に入らず、粗粒生ゴミから先に破砕されて過粉砕が
起り難いことにある。70は破砕物の飛散防止カバーであ
り75は横に引く底板に装備したフイルター表面のかき取
器を示す。金属性異物は処理装置をバイパスすることに
なる。

第８図は第７図の底板をなしているフイルター部付近
の平面図である。フイルターはスリツト型の場合を示し
ているがこの表面にろ布を張ることもできる。底板ある
いは側板にヒーターを付けて加熱または乾燥を行うこと
もできる。

第９図はロール型の破砕しぼり機を処理室内に垂直に
付けた例を示しているる異物分離機構は第７図と同じ
で、回転羽根を補助破砕機と処理室かくはん機を兼ねて
付けてある。ロールのかみ込み能力が充分ならば省いて
もよい。ロールにかみ込む程度に破砕したものを処理す
る場合も同様省くことができる。ロールを強固に作るこ
とにより獣骨を容易に砕くことができしかもロールを処
理室底に置かないので金物をかみ込む恐れが少い。第10
図は底板部を示している。この場合底板は開閉をちよう
番により、フイルターはロール近くに付けている。ロー
ル１本式では装置壁あるいはその表面に対向する破砕面
になつている。破砕脱水物の短絡を防ぐためにかき取り
刃を兼ねた短絡防止機構83を備えるのが好ましい。

第11図は１対のロールを使う場合を示している。破砕
脱水されたケーキは処理室外に排出する例を示してい
る。ロール67はそれぞれ反対方向に回転し中央部から刃
７によつて破砕された生ゴミをかみ込み、さらにすりつ
ぶし脱水し水は処理室４側に残し、ケーキは出口14側へ
と排出する。シール機構兼かき取板77は調節機構80です
き間調節がなされている。81はバネ、65はカバーを示
す。ケーキを外に出さずに処理室内に戻し繰返し充分に
脱水することもできる。これは機構的に簡単で同じ処理
室を乾燥にも使える利点がある。

第12図はロール67の例である。複数の短ロール67フイ
ルター要素68をサンドイツチ状に重ね破砕しつつ絞られ
た水を直に除去するのに好都合である。63はロール内を
貫通する水路、71は上端部の留め金具、72は下端部のし
め金具、82はシール機構27で作られた水室である。

第13図はロールの断面の例を示す。73はキーとキー溝
である。

第14図はＡからＢ方向へ傾斜を付け遊離水の流れを円
滑にした処理室の底部の例を示す平面図である。第15図
はロールを円筒（または角筒）型処理室内に傾斜して取
付けた例を示す。これは特に小型の装置に適し処理室内
の循環の状態が良い。生ゴミはホツパー１から投入さ
れ、脱水が終了したら底板５を開き取付す。８はフイル
ターであり真空脱水にしてもよい。ヒーターによる加熱
あるいは乾燥も容易である。処理室内の循環がよく行わ
れ、揺動もできるためである。

第16図は第15図の筒部の横断面の例を示す。異物66は
滞留部にあるが、獣骨等破砕可能なものは第17図の様に
処理室を回転することによつて全量処理できる。この回
転は手動レバーの切換によることができる。

以上に述べた図の説明は相互の組合せ及び部分的省略
も可能であり、したもこれらに限定されるものではな
い。

（作用） 以上に述べた様に本発明はピストンプレス脱水機、ロ
ールプレス脱水機、フイルター、破砕法の改良と電力負
荷の平準化を行うもので生ゴミの過破砕、異物による破
砕部の破損を防止しつつ破砕および脱水あるいは乾燥を
促進する。

ピストンプレスではピストンを回転することによつて
加圧と同時にすりつぶし破砕と破砕したものの破砕部か
らの排除を行うこと、独立のかくはん羽根を設けて加圧
中またはその前後にかくはん、破砕あるいは熱伝達の促
進をすること、ピストン端面の破砕部にバネを挿入し、
異物かみ込みのショックを緩和するとともに端面に加わ
る圧を均一化し、しかも脱水ケーキの排出において押出
しを円滑にする、振動によつて流動性を改善する等の１
つまたは組合せを行い、しかも１回あたり処理量を少く
することにより処理室を小型化し、脱水圧力を上げるも
のである。

ロールプレスでは作動姿勢を傾斜または垂直とし異物
かみ込みを防止すること、生ゴミ処理物を供給側に戻す
こと、処理室に振動機または（および）かくはん羽根を
設けること、仕切板または（および）短絡防止板を処理
室内に設けること等の１つまたは組合せを行い、異物か
み込みを防止しまた姿勢変更（軸方向または軸まわり）
構造を付けると破砕物の選択、内容物の揺動も行える。

振動機を付けたかくはん破砕処理では、振動によつて
生ゴミの流動、圧密が行われ水を加えることなくかくは
ん（または破砕）が行える。しかも分別作用が生じ、粗
大物から先に破砕される。異物も分離され、破砕部への
移行を防止することができる。また加熱に際して伝熱を
促進する。

生ゴミの加熱あるいは乾燥では排気、排水蒸気が出る
が、蓄熱装置を付けて凝縮し排気量を減じ臭気を減じ、
一方回収できた熱は用水の加熱または（および）プラス
チツク含有屑、紙屑等の圧密廃活性炭の加熱再生に使え
る。

界面活性剤を加えて振動またはかくはんすると水分が
流下分離し、これを脱水すると脱水負荷はその分減る。

フイルターの目づまりに対しては高い逆洗頻度または
（および）秒単位の強くかつ短い空気または水による逆
洗は脱水能率を上げる。

これらの装置方法の選択、組合せもできる。

実施例１ 内径9cm、水抜孔のある円筒に生ゴミ450gを入れ60kg
の重量をピストンにかけて水を絞つた。遊離水50gが得
られた。脱水率11％であつた。生ゴミは原形を保ち破砕
されなかつた。次にピストン端面に放射状に刻んだ歯を
持つピストンを回転しながら、同様60kgの重量をかけた
ところ５分間でさらに54gの遊離水が得られた。脱水率
は23％になり、生ゴミは破砕されていた。

実施例２ 大根の削り屑を付着水のない生ゴミモデルとして使用
した。400gをとり、実施例１の平端面のピストンで同重
量をかけたが、破砕されず、遊離水は得られなかつた。
同じ屑を１本のロールを持つ第15図と同じ型の絞り器に
かけた。１回通過で72g、２回目通過でさらに50gの遊離
水が得られた。

実施例３ 台所の静置して水をきつた生ゴミ870gに約120ppmのLA
S系界面活性剤を加えた。次に振動機によつて15秒間振
動を与えた所、90gの遊離水が得られた。これは11.5％
に相当し、簡単なプレス脱水の結果とほぼ同じであつ
た。これは界面活性剤の効果とともに、振動機の生ゴミ
に対する混合効果をも示している。

実施例４ 亜鉛鉄板表面に金網を張り粒状活性炭を間に充填して
厚さ4mmの活性炭除湿器を作り、室内で除湿飽和させ
た。これを75℃の恒温器中に１時間保持した所、活性炭
重量は22％減つた。これは室内で除湿に使用した所再び
もとの重量に戻つた。

この再生サイクルは繰返すことができた。

実施例５ プラスチツク性の台所ゴミを金属製の箱に入れスプリ
ングを使用した押板で押し90℃の恒温器内に２時間保持
した。容積は当初の13％と大幅に減容できた。

実施例６ 水流動層を形成できる容器に米飯粒を含む野菜屑を入
れ上方へと水を流した。水流だけでは屑の中に米飯粒は
保持されているが、揺動機によつて振動を与えると水流
と共に流出し分離できた。

金属製スプーンは振動機をかけると容器底に沈下し低
いせきをこえることはなかつた。

（発明の効果） 上に述べた様に本発明はピストンプレス脱水機ロール
脱水機送り機能、循環機能、再破砕機能を持たせたり、
振動機の付加、スプリング挿入、姿勢変更などの任意に
選択できる機構および機能付加によつて、破砕能力、脱
水能力あるいは乾燥能力を高めまた異物かみ込み等によ
る破砕機破損の様な致命的事故の回避を可能にしたもの
である。これらによつて従来この性状、組成の多様性と
外観の悪さによつてきらわれていたゴミを簡単に、かつ
清潔に取あつかうことを可能とし、あわせて水質の汚
濁、エネルギーの有効利用の効果をも生じるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１、２図はピストンプレス脱水器の断面図、第３図は
蓄熱装置の横断面図、第４図は脱水乾燥装置の断面図、
第５図はプラスチツク含有屑の加温プレスによる減容装
置の断面図、第６図はその横断面図、第７図は異物分離
機構を有する破砕脱水装置、第８図はその横断面図、第
９図はロール型破砕脱水機の断面図、第10図はその単一
ロル型の底部平面図、第11図は二本ロール型の同じく平
面図、第14図はAB方向に傾斜する底板を持つものの平面
図、第12図はロールの例の立面図第13図はその横断面
図、第15図はロール破砕脱水機で傾斜ロールを持つもの
の断面図、第16、17図は円筒状処理室の場合の横断面
図、第18図は回転羽根（または刃）の例を示す平面図、
第19図はその断面図である。

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生ゴミを処理する筒状の処理室と処理室の
   底を形成する可動底と生ゴミの供給口を閉鎖できるピス
   トンと回転体とからなる生ゴミ処理装置において、前面
   に刃や凹凸を付けた回転するピストンまたはピストン前
   面に設けた刃や凹凸を付けた回転体とスプリング機構と
   からなる生ゴミ処理装置。
2. 【請求項２】生ゴミが通過でき異物が滞留する仕切と滞
   留部を設け、振動機によって装置の一部または全部を振
   動し分別する生ゴミ処理装置。
3. 【請求項３】振動機と回転羽根または回転する刃を有す
   るホッパーを備えた請求項１または２記載の生ゴミ処理
   装置。
4. 【請求項４】刻みや凹凸があってもよいプレスロールま
   たは歯車を回転軸を垂直または傾斜して設け脱水して脱
   水物をホツパーから排出しまたはホッパー内で循環しつ
   つ脱水する生コミ処理装置。
5. 【請求項５】脱水した生ゴミを加熱乾燥する加熱機構を
   装置壁に備えた請求項１、２または４記載の生ゴミ処理
   装置。
6. 【請求項６】生ゴミ処理系と生ゴミ処理装置から発生し
   た蒸発水分または（および）加熱排出ガスの排気熱によ
   り生ゴミ、プラスチックゴミ、水、蓄熱装置または活性
   炭から選ばれた一つまたは組合せを加熱する系からなる
   生ゴミ処理装置。
7. 【請求項７】蓄熱装置または加熱装置が伝熱面、圧縮ま
   たは末圧縮廃プラスチック、水、活性炭または潜熱蓄熱
   装置から選ばれた請求項５記載の生ゴミ処理装置。
8. 【請求項８】廃熱、電熱または輻射線加熱要素を持つ容
   器において、押し面の圧縮方向と交差する方向の加熱面
   に廃プラスチックまたは廃紙を押し面により圧迫して加
   熱し、減容する廃プラスチックまたは廃紙処理装置。
9. 【請求項９】押し機構にスプリングを使用しまたは使用
   しない請求項８記載の廃プラスチックまたは廃紙処理装
   置。
10. 【請求項１０】蓄熱温度が１種または２種以上である請
    求６または７記載の生コミまたは廃プラスチックの処理
    装置。
11. 【請求項１１】電熱が発熱半導体であってもよい請求項
    ７または８記載の生ゴミまたは廃プラスチックの処理装
    置。
12. 【請求項１２】廃プラスチック加熱系、廃紙加熱系、生
    ゴミ加熱系、水加熱系、活性炭加熱系から選ばれた２つ
    以上の熱授受の組合せを行う系からなる圧縮処理装置。
13. 【請求項１３】振動機と水切り生ゴミ容器からなる装置
    に生ゴミを保持し、界面活性剤を加える生ゴミの脱水方
    法。