JP3139645U

JP3139645U - 生ゴミ処理装置

Info

Publication number: JP3139645U
Application number: JP2007008695U
Authority: JP
Inventors: 幹男岡本
Original assignee: 株式会社東京電子サービス; 株式会社ジーエス
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2007-10-15
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2017-10-15

Abstract

【課題】生ゴミを短時間で水蒸気や水のみに分解処理し、固形残渣物が残らない生ゴミ処理装置を提供する。
【解決手段】反応槽１２と、生ゴミ投入口１３と、生ゴミを一時的に受け止めるとともに、反応槽内の水蒸気や臭いの逆流を防止するスライド板１４と、生ゴミを反応槽内で破砕しながら反応剤と触媒を攪拌混合する攪拌破砕機１５と、生ゴミを水蒸気化するために重水を含んだ水を供給する給水パイプ１６と、反応槽内の温度を加熱保温するヒータ手段１７と、その温度制御手段１８と、反応槽内にて発生した活性水素を含んだ水蒸気を排出するブロア１９と、反応槽内に外部空気を取り込む空気導入部に設けたエアフィルタ２１と、ブロアにて吸引された悪臭を含んだ水蒸気を水に戻すと同時に、この悪臭をセラミックスフィルタにて除去する汽水分離器２２を備える。
【選択図】図１

Description

本考案は、一般家庭を始め、各種の飲食店や種々の施設等から出る生ゴミを処理するための生ゴミ処理装置に関する。

たとえば各種の飲食店や種々の施設等から出る生ゴミは、従来は回収業者が回収して地中に埋立て処理したり、あるいはゴミ焼却場で焼却処理を行なっていた。

しかし、生ゴミを埋め立てる場合には、その用地を確保するのが困難であり、環境汚染の問題も生じる虞れがある。一方、焼却による場合には、不完全燃焼によるダイオキシン、フラン等の毒性物質が発生する虞れがある。

そのため、近年、様々な生ゴミ処理機が提案されており、そのなかには、微生物や酵素等を用いた生ゴミ処理機で生ゴミを粉砕、脱水、発酵、乾燥処理して、堆肥とすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３１１９５６４号公報

上述した従来の生ゴミ処理機による処理の場合、埋め立てる場所も必要なく、また有害な物質も発生させないことから、埋立用地もいらず、環境性の面でも問題はない。しかし、前記したように微生物や酵素等によって生ゴミを分解、処理するために、堆肥化に日数がかかり、多量の生ゴミを処理することが困難であるという問題があった。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、生ゴミを短時間で分解処理し、水蒸気や水のみとし、固形残渣物が残らないようにすることができる生ゴミ処理装置を得ることを目的とする。

このような目的に応えるために本考案（請求項１記載の考案）に係る生ゴミ処理装置は、生ゴミを分解処理し、短時間で水蒸気化し、併せて反応時に発生する悪臭を除去する機能をもつ反応剤と触媒を有する反応槽と、この反応槽に生ゴミを投入する投入口と、この投入口の内側で投入された生ゴミを一時的に受け止めるとともに、前記反応槽内の水蒸気や臭いの逆流を防止するスライド板と、投入された生ゴミを前記反応槽内にて破砕しながら反応剤と攪拌混合する攪拌破砕機と、前記反応槽内の攪拌破砕機の上部に設けられ、生ゴミを水蒸気化するために加速的効果をもつ重水を微量含んだ水を供給する給水パイプと、前記反応槽内の温度を全体にわたって加熱保温するヒータ手段と、このヒータ手段による加熱保温を制御するための温度制御手段と、前記反応槽内にて発生した活性水素を含んだ水蒸気を外部に排出するためのブロアと、このブロアによる排出動作と同時に前記反応槽内に外部空気を取り込む空気導入部に設けられたエアフィルタと、前記ブロアにて吸引された悪臭を含んだ水蒸気を水に戻す汽水分離機能と同時に、その悪臭を防止する機能を有するセラミックスフィルタを併せ持つ汽水分離器とを備えていることを特徴とする。

本考案（請求項２記載の考案）に係る生ゴミ処理装置は、請求項１において、生ゴミを投入する際に、内部の水蒸気や悪臭が外部や投入作業者に噴出して来ないように、ホッパ部分に二重蓋を設置したことを特徴とする。

本考案（請求項３記載の考案）に係る生ゴミ処理装置は、請求項１または請求項２において、反応槽内の温度を、槽全体にわたって常時１１０〜１２０℃の反応促進温度に維持するためのヒータ手段として、槽の底部に沿って取り付けたシリコンラバーヒータを用いたことを特徴とする。

本考案（請求項４記載の考案）に係る生ゴミ処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、投入された生ゴミを細かく破砕切断し、生ゴミの分解時間を早める破砕機能を兼ね備えた攪拌破砕機を用いたことを特徴とする。

以上説明したように本考案に係る生ゴミ処理装置によれば、生ゴミを完全分解し、短時間で水蒸気化し、併せて反応時に発生する悪臭も除去することができる生ゴミ処理装置を、簡単な構造で、しかも安価に提供することができる。

また、本考案によれば、生ゴミ投入口のホッパ部分を二重蓋構造としているから、生ゴミを投入した際に、内部から水蒸気や悪臭が外部や投入作業者側に噴出して来ないという利点がある。

さらに、本考案によれば、反応槽内の温度を常時１１０〜１２０℃の反応促進温度に維持するために、反応槽の底部に巻き付き状態で設けたシリコンラバーヒータを用いているため、反応槽内の温度をばらつきがない状態で加熱保温することが可能であり、しかもこのシリコンラバーヒータは、省エネタイプ（交流単層１００Ｖ−９００Ｗ）であることから、コスト的にも安価で、維持コスト、メンテナンスコストを安価に維持することができる。

また、本考案によれば、攪拌破砕機により反応槽内に投入された生ゴミを２〜３ｃｍに切断し、生ゴミの分解時間を早めるようにしているから、生ゴミの分解処理時間を大幅に向上させることができる。

さらに、本考案によれば、給水パイプによって反応槽内で攪拌破砕機の上部から適宜の給水を行うようにしているから、反応槽内の水分濃度が８０％以下となって生ゴミの分解速度が低下するといった不具合を生じる虞れがない。

また、本考案によれば、汽水分離器によって、ブロアにて吸引された悪臭を含んだ生ゴ゛ミ処理後の水蒸気を、脱臭効果のあるポーラス付きセラミックフィルタを通過させて、外部に水の状態で排出させることができる。

さらに、本考案によれば、一般的な商用電源（ＡＣ１００Ｖ）で運転駆動することができ、特別な電気工事等が不要であり、しかも全消費電力を１ＫＷ以下に抑えた省エネタイプでありながら、一日当たりの生ゴミ処理能力を約２００Ｋｇ以上にもすることができる。

また、本考案によれば、従来と同一処理能力をもつ装置と比較した場合に、たとえば外形寸法が幅８００ｍｍ、奥行き６５０ｍｍ、高さ１０８０ｍｍで、装置重量も約１１０Ｋｇの装置を構成することが可能であり、装置全体の軽量化、コンパクト化を達成することができるという実用上優れた効果がある。

さらに、本考案によれば、上述したような構成を採ることにより、生ゴミ投入から分解処理の完了まで、完全に自動運転され、しかも操作性、安全性、衛生性等、あらゆる面から見ても、問題が発生する可能性が少ない等の種々優れた利点がある。

図１ないし図６は本考案に係る生ゴミ処理装置の一実施形態を示す。
これらの図において、符号１０は生ゴミ処理装置であり、この生ゴミ処理装置１０は、生ゴミを短時間で水蒸気や水のみに分解処理し、固形残渣物が残らないように処理する構成されている。

この生ゴミ処理装置１０は、図４からも明らかなように、全体がほぼ筐体形状を呈するように枠組みされた本体フレームとその外側および天板部分を覆う板材とによって構成されている装置本体１１と、その天板部分に立ち上がるほぼ角筒状の頭部１１ａとを備えている。そして、この生ゴミ処理装置１０には、図１、図３等からも明らかなように、生ゴミを分解処理し、短時間で水蒸気化し、併せて反応時に発生する悪臭を除去する機能をもつ反応剤と触媒を入れた反応槽１２と、この反応槽１２に生ゴミを投入するように前記頭部１１ａ部分に設けられた生ゴミ投入口１３と、この投入口１３の内側で投入された生ゴミを一時的に受け止めるとともに、閉止時に前記反応槽１２内の水蒸気や臭いの逆流を防止するスライド板１４と、投入された生ゴミを前記反応槽１２内にて破砕しながら反応剤と攪拌混合する攪拌破砕機１５とを備えている。

さらに、この生ゴミ処理装置１０は、反応槽１２内の攪拌破砕機１５の上部に設けられ、生ゴミを水蒸気化するために加速的効果をもつ重水を微量含んだ水を供給する給水パイプ１６と、反応槽１２内の温度を全体にわたってムラなく常時１１０〜１２０℃に加熱保温するヒータ手段としてのシリコンラバーヒータ１７と、このヒータ１７による加熱保温を制御するための温度制御手段としてのサーモスタット１８を備えている。

また、この生ゴミ処理装置１０は、図１、図５からも明らかなように、前記反応槽１２内にて発生した活性水素を含んだ水蒸気を外部に排出するためのブロア１９と、このブロア１９による排出動作と同時に前記反応槽１２内に外部空気を取り込む空気導入部に設けられたエアフィルタ２１と、前記ブロア１９にて吸引された悪臭を含んだ水蒸気を水に戻す汽水分離機能と同時に、その悪臭を防止する機能を有する微生物や数ミクロンのポーラスを持つセラミックスフィルタ２２ａを併せ持つ汽水分離器２２を備えている。

ここで、図中２３は前記攪拌破砕機１５を駆動する駆動手段２３で、たとえば１：２０のギヤ比をもつ駆動モータ２３ａと、その駆動力を２倍に増幅させるプーリ２３ｂ等を備え、反応槽１２内の攪拌破砕機１５を最小の電力で駆動できるように構成されている。

なお、図中２８，２９は装置本体１１ａの底面部に設けられたキャスタであり、この処理装置１０を設置床面上で移動可能に構成している。

以上の構成による生ゴミ処理装置１０は、以下にようにして生ゴミの分解処理を行う。
ここで、この装置１０で処理できる生ゴミとしては、たとえば野菜くず、果物くず、魚類、肉類、残飯類、卵の殻、小骨類、乳製品、あるいは充分にぬれた新聞紙や包装紙等の紙類などがある。

このような生ゴミを、投入口１３から投入し、スライド板１４で一旦受け止めたのち、スライド板１４を引き出すことにより、反応槽１２内に投入落下させ、この処理槽１２内に入れてある反応剤と混合させる。勿論、スライド板１４は、生ゴミを投入したのちは、再び閉じるようにし、槽１２内からの逆流がないようにする。

そして、攪拌破砕機１５を回転駆動させ、その羽根部で生ゴミを攪拌破砕し、生ゴミの分解処理が効率よく行えるように２〜３ｃｍ程度に切断、破砕して、反応剤と混ぜ合わせる。

このとき、反応槽１２内の温度を、常時１１０〜１２０℃の反応促進温度に維持するために、反応槽１２の底部に巻き付き状態で設けたシリコンラバーヒータ１７で加熱保温する。このようにすれば、反応槽１２内の温度をばらつきがない状態で加熱保温することが可能であり、しかもこのシリコンラバーヒータ１７は、省エネタイプ（交流単層１００Ｖ−９００Ｗ）であることから、製造コスト的にも安価で、またランニングコスト等も安価である。

また、反応槽１２内で攪拌破砕機１５の上部に給水パイプ１６を設けて、適宜の給水を行うことにより、反応槽１２内での攪拌破砕と生ゴミの分解処理とが適切に行えるようにする。これは反応槽１２内の水分濃度が８０％以下となって生ゴミの分解速度が低下するためである。

そして、反応槽１２内で得られた悪臭を含んだ生ゴミ処理後の水蒸気を、ブロアにて吸引し、汽水分離器２２において脱臭効果のあるポーラス付きセラミックフィルタを通過させて、外部に水の状態で排出させる。
ここで、以上の処理を行うと、投入した生ゴミからの固形残渣物はなくなり、無色透明な水だけが排出されることになる。

以上のような生ゴミ処理装置１０によれば、簡単かつ安価な構造による装置で、生ゴミを完全分解し、短時間で水蒸気化し、併せて反応時に発生する悪臭も除去することができるのである。

また、上述した生ゴミ処理装置１０によれば、生ゴミ投入口１３のホッパ部分が、蓋１３ａとスライド板１４とにより二重蓋構造となっているから、生ゴミを投入した際に、内部から水蒸気や悪臭が外部や投入作業者側に噴出して来ないという利点がある。

さらに、上述した生ゴミ処理装置１０では、上述したような構成および処理動作から明らかなように、生ゴミ投入から分解処理の完了まで、完全に自動運転され、しかも操作性、安全性、衛生性等、あらゆる面から見ても、問題が発生する可能性も少ない。

以上の構成による生ゴミ処理装置１０の操作と処理動作とを、図６等を用いて以下に説明する。
すなわち、Ｓ１において、「ＰＯＷＥＲ」ＳＷ（ブレーカＳＷ）をＯＮする。ここで、通常は別に設けた切替ＳＷのＡＵＴＯ／ＭＡＮＵを「ＡＵＴＯ」としておくとよい。

そして、Ｓ２に進み、装置１０の上部に設けた頭部１１ａの蓋を開け、投入口１３からその内部のホッパ内に、バケツ等でたとえば１０Ｋｇ程度の生ゴミを投入する。このとき、事前にスライド板１４はしまっていることを確認する。
生ゴミ投入後、ホッパの蓋を閉め、スライド板１４を引っ張って開け、内の生ゴミを下方の反応槽１２内に落下させ、その後を閉める。

次に、Ｓ３において、ヒータ１７を作動させる「ＨＥＡＴＥＲ」ＳＷをＯＮし、そのＨＥＡＴＥＲランプを点灯させ、また１時間タイマも作動開始させる。このとき、温度センサや表示器も作動開始させる。
なお、これらの作動状態は、全て自動で、以下のＳ６が終了するため維持される。

Ｓ４において、反応槽１２内の温度が１２０℃に到達（約５分後）したら、サーモスタット１８で制御し、その温度状態を維持するようにする。

そして、Ｓ５において、攪拌破砕機１５を回転開始（攪拌機ランプ点灯）し、ブロア１９を運転開始（ブロアランプ点灯）し、さらに給水ポンプを作動開始（４リットル／Ｈ）して給水パイプ１６からの槽１２内への給水を行う。

上記の状態で処理装置１０を運転し、１時間が経過することで、Ｓ６でタイマがＯＦＦし、１回目の処理が終了する。
さらに、生ゴミを投入して処理を行う２回目開始以降は、Ｓ２に戻りＳ３の「ＨＥＡＴＥＲ」ＳＷを押すことで、それ以降の動作を自動的に繰り返す。

ここで、生ゴミを完全分解させる基本原理は、以下の通りである。
すなわち、生ゴミは、その構成要素が、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐなどの元素で成り立っている有機遺棄物質であり、微生物を利用して分解し消滅させる方法が効率的かつ安全な方法として、一般的には用いられているが、分解時間が長く、また微生物に掛かる費用が高くつくのが欠点となっている。

そこで、本来の動植物が自浄溶解の酵素とバクテリアを保有しているところに着目し、これらの酵素とバクテリアをより急速に増加させ、物質を構成している分子がより分解し易くするような役目を持つ触媒（剤、液）を開発し、通常数日かかる完全分解（水にする）までの時間を、１時間以内と短縮することに成功したのである。

処理過程の概要としては、自浄溶解を促進させる触媒として、微量の水素ガスを人為的に発生させ添加すると、生ゴミを構成している、上述した各元素がその結合と分離を頻繁かつ急速に繰り返すようになり、このとき、瞬間的に高熱（約２０００℃以上）が発生し、この熱により、さらにより急速に分解が促進され、結果として、大量の水蒸気（水になる）と若干の炭酸ガス（ＣＯ２）となって大気中に気化してしまう、というものである。

また、水素ガス発生のメカニズムは、以下の通りである。
１、生ゴミが自浄溶解促進用触媒と接触すると、生ゴミに含まれる水に振動エネルギが加えられ、化学反応を誘発促進し、原子水素（Ｈ−）が生成される。

これを詳述すると、水は質量数１の水素（Ｈ−）と質量数８の酸素（Ｏ−）との化合物であるが、いくら純粋な水でも１８種類の分子と１５種類のイオンなど合計３３種類の物質と、亜硫酸ガス、炭酸ガス、二酸化炭素、塩素、カルシウム等が含有された巨大な分子の塊であると言える。そして、地球上のどんな種類の水にも、約０．０２％の重水（Ｄ２Ｏ）が含まれており、交換反応でエネルギを放出させることが実証されている。

ここで、重水（ＨＥＡＶＹＷＡＴＥＲ）とは、質量数の大きい同位体を含み、通常の水（＝軽水）より比重の大きい水のことで、物理的、科学的性質が通常の水とは若干異なる。
Ｈ２Ｏ＋Ｄ２Ｏ⇔２ＤＨＯ

２、生成された原子水素は熱風（１１０〜１２０℃）にて供給された酸素分子（Ｏ２）と結合する。
Ｈ＋Ｏ２＝ＨＯ２

３、生成されたＨＯ２分子は、きわめて不安定で、水中（水蒸気）の未反応水素分子（Ｈ２）と反応し、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）と水素（Ｈ）を生成することになる。
ＨＯ２＋Ｈ２＝Ｈ２Ｏ２＋Ｈ → ＨＯ２＋Ｈ２＝Ｈ２Ｏ＋ＯＨ

４、また、上記反応式のように水と遊離された水酸基（ＯＨ）が作られるため、この水酸基は、未反応の水素（Ｈ２）と連鎖的にその反応を数万回繰り返すことで、連続的に水と水素ガスを発生させることとなる。

ここで、上述した生ゴミ処理装置１０において、脱臭効果をより高めるための対策としては、以下のようにするとよい。
すなわち、反応槽１２内に反応剤２５Ｋｇと触媒液５リットルに加えて２φポーラス付きコスモタイト５Ｋｇと角閃石パウダー１Ｋｇとをよく混合させて加えるか、あるいはフィルタ内に角閃石パウダー５００ｇ（下の水の部分に溶かす）と、２φポーラス付きコスモタイト２Ｋｇ（５０％）と２φ角閃石２Ｋｇ（５０％）とを入れるとよい。

なお、本考案は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、生ゴミ処理装置１０を構成する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。
たとえば装置本体１１の外面に表示器を設け、反応槽１２内の温度を監視できるようにするとよい。さらに、何らかの不具合が生じた際の非常停止装置を付設するようにしてもよい。

また、上述した実施形態による装置では、一般的な商用電源（ＡＣ１００Ｖ）で運転駆動することができ、特別な電気工事等が不要であり、しかも全消費電力を１ＫＷ以下に抑えた省エネタイプでありながら、一日当たりの生ゴミ処理能力を約２００Ｋｇ以上にもすることができるという利点をもつが、これに限定されない。

さらに、従来と同一処理能力をもつ装置と比較した場合に、たとえば外形寸法が幅８００ｍｍ、奥行き６５０ｍｍ、高さ１０８０ｍｍで、装置重量も約１１０Ｋｇの装置を構成することが可能であり、装置全体の軽量化、コンパクト化を達成することができるが、これに限定されないことも言うまでもない。

本考案に係る生ゴミ処理装置の一実施形態を示し、正面から見た概略断面図である。図１の生ゴミ処理装置を平面方向から見た概略断面図である。図１の生ゴミ処理装置を側方から見た概略断面図である。本考案に係る生ゴミ処理装置を正面から見た概略図である。本考案に係る生ゴミ処理装置において汽水分離器を説明するための概略図である。本考案に係る生ゴミ処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０…生ゴミ処理装置、１１…装置本体、１２…反応槽、１３…生ゴミ投入口、１４…スライド板、１５…攪拌破砕機、１６…給水パイプ、１７…シリコンラバーヒータ（ヒータ手段）、１８…サーモスタット（温度制御手段）、１９…ブロア、２１…エアフィルタ、２２…汽水分離器、２３…駆動手段。

Claims

生ゴミを分解処理し、短時間で水蒸気化し、併せて反応時に発生する悪臭を除去する機能をもつ反応剤と触媒を有する反応槽と、
この反応槽に生ゴミを投入する投入口と、
この投入口の内側で投入された生ゴミを一時的に受け止めるとともに、前記反応槽内の水蒸気や臭いの逆流を防止するスライド板と、
投入された生ゴミを前記反応槽内にて破砕しながら反応剤と攪拌混合する攪拌破砕機と、
前記反応槽内の攪拌破砕機の上部に設けられ、生ゴミを水蒸気化するために加速的効果をもつ重水を微量含んだ水を供給する給水パイプと、
前記反応槽内の温度を全体にわたって加熱保温するヒータ手段と、
このヒータ手段による加熱保温を制御するための温度制御手段と、
前記反応槽内にて発生した活性水素を含んだ水蒸気を外部に排出するためのブロアと、
このブロアによる排出動作と同時に前記反応槽内に外部空気を取り込む空気導入部に設けられたエアフィルタと、
前記ブロアにて吸引された悪臭を含んだ水蒸気を水に戻す汽水分離機能と同時に、その悪臭を防止する機能を有するセラミックスフィルタを併せ持つ汽水分離器とを備えていることを特徴とする生ゴミ処理装置。
請求項１記載の生ゴミ処理装置において、
生ゴミを投入する際に、内部の水蒸気や悪臭が外部や投入作業者に噴出して来ないように、ホッパ部分に二重蓋が設置されていることを特徴とする生ゴミ処理装置。
請求項１または請求項２記載の生ゴミ処理装置において、
反応槽内の温度を、槽全体にわたって常時１１０〜１２０℃の反応促進温度に維持するためのヒータ手段として、槽の底部に沿って取り付けたシリコンラバーヒータを用いたことを特徴とする生ゴミ処理装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の生ゴミ処理装置において、
投入された生ゴミを細かく破砕切断し、生ゴミの分解時間を早める破砕機能を兼ね備えた攪拌破砕機を用いたことを特徴とする生ゴミ処理装置。