JP3192408B2 - 生ゴミ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ゴミを粉砕して
酸化、脱臭、分解処理する生ゴミ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】所謂ゴ
ミ問題は、廃棄場所の確保、焼却施設の確保、さらにダ
イオキシンや異臭による周囲の環境汚染の問題など、さ
まざまな行政、社会の問題が提起されている。しかし、
近年、家庭ゴミや産業廃棄物などの、ゴミの量の増大が
その処理の能力を越えるほどに著しく、ゴミ処理の効率
的、かつ有効なゴミの処理が求められている。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、生ゴミを効率的、かつ有効に処理
することができるようにするものである。

【０００４】そのために本発明は、生ゴミを粉砕して酸
化、脱臭、分解処理を行う生ゴミ処理装置であって、熱
風供給口と排気口とを両端に設け前記熱風供給口を下部
にして斜めに傾けると共に回転駆動される螺旋状攪拌羽
を設けた筒状の容器と、前記熱風供給口から前記容器内
に熱風を導入する熱風導入手段とを備え、前記筒状の容
器に破砕刃として作用するエッジ部分を有し微生物が生
息する多孔質のフェライト系の複数のセラミック小片と
生ゴミとを収容して前記熱風導入手段より熱風を導入し
て前記複数のセラミック小片と生ゴミとを混合攪拌しな
がら上部へ向けて送るように前記螺旋状攪拌羽を回転駆
動することにより、前記複数のセラミック小片と生ゴミ
が下部へ落下して前記筒状の容器内で繰り返し循環する
間に前記複数のセラミック小片のエッジ部分を生ゴミの
破砕刃として作用させて生ゴミを破砕し、酸化、脱臭、
分解処理を行うように構成したことを特徴とし、さら
に、前記容器の上部の排気口で排気成分の測定及び温度
の測定を行うセンサと、前記容器の上部の排気口から前
記熱風導入手段に循環させる循環系と、前記容器の上部
の排気口に接続される集塵機と、前記容器の上部の排気
口に接続され脱臭排気を行う脱臭機と、前記センサによ
り測定される排気成分及び温度に基づき前記熱風導入手
段、循環系、集塵機、脱臭機の制御を行う制御手段とを
備えたことを特徴とするものである。

【０００５】また、前記多孔質のフェライト系の複数の
セラミック小片は、少なくとも酸化チタン、鉄、ジルコ
ニアを含み、円筒型及び／又は鞍型のものであり、前記
微生物は、好塩菌、高温菌、古世菌を含むものであるこ
とを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る生ゴミ処理
装置の実施の形態を示す図、図２は微生物の繁殖、生
息、生ゴミの破砕用として収容するセラミック基材を説
明するための図であり、１は生ゴミ処理機本体、２は螺
旋状攪拌羽、３は熱風供給口、４は排気口、５は生ゴミ
・セラミック基材、６は回転駆動部を示す。

【０００７】図１において、生ゴミ処理機本体１は、斜
めに傾けて複数のセラミック小片及び生ゴミを収容し処
理する筒状の容器であり、熱風を導入しながら複数のセ
ラミック小片及び生ゴミを攪拌、循環させることによ
り、複数のセラミック小片による生ゴミの粉砕酸化、脱
臭作用と、微生物による分解作用を利用して生ゴミの処
理を行う、所謂バイオミキサーである。生ゴミ・セラミ
ック基材５は、処理される生ゴミと複数のセラミック小
片との混合したものであり、複数のセラミック小片は、
微生物が生息する多孔質のフェライト系の酸化チタン、
アルミニウム、珪素、鉄、ゼオライト、ジルコニアなど
を含み、円筒型及び／又は鞍型のものである。螺旋状攪
拌羽２は、生ゴミ処理機本体１の容器内の壁面に設け、
生ゴミ処理機本体１を回転駆動することにより、図示Ａ
のように攪拌しながら生ゴミ・セラミック基材５を生ゴ
ミ処理機本体１の中で下部から上部へ向けて送り、上部
から下部へ落下させ繰り返し循環させるものであり、生
ゴミ処理機本体１を回転駆動するのが回転駆動部６であ
る。熱風供給口３は、熱風を導入する部分、排気口４は
熱風を排気する部分であり、生ゴミ処理機本体１の下部
から上部へ向けて熱風により生ゴミを加熱する。

【０００８】生ゴミ・セラミック基材５の複数のセラミ
ック小片は、例えば図２（Ａ）に示すような円筒型、あ
るいは図２（Ｂ）に示すような鞍型のものであり、この
ような形状の小片を生ゴミと混合させ攪拌することによ
り、エッジ部分が生ゴミの破砕刃として作用し効率的か
つ効果的に生ゴミを破砕することができ、繊維質もカッ
トして粉末状にすることができる。しかも、セラミック
小片は、例えばおが屑や米ぬかなどの簡単に燃えるもの
を入れて焼き、多孔質とするものであり、このことによ
り、好塩菌、高温菌、古世菌などの微生物を生息しやす
くなる。好塩菌は、塩分に対して強く、高温菌は、高
温、乾燥に対して強く、古世菌は、蛋白質や脂肪に対し
分解作用を持つ世代の長い菌であり、これらの菌により
生ゴミを炭酸ガスと水に分解する。また、セラミック小
片に含まれる酸化チタンや鉄は、アンモニア、硫化水素
などの脱臭機能、強力な酸化作用を有し、これらの作用
を熱風を導入しながら生ゴミを攪拌、破砕することによ
り更に効果的に上げることができる。また、ジルコニア
は、硬度を持たせるので、生ゴミの破砕効果を高めるこ
とができる。

【０００９】図３は熱風循環供給、集塵、脱臭系を備え
た本発明に係る生ゴミ処理装置の他の実施の形態を示す
図であり、１１は加熱送風機、１２はバイオミキサー、
１３は脱臭機、１４は集塵機、１５は排気成分・温度セ
ンサ、１６はコントローラ、１７は熱風供給系、１８は
排気系、１９は循環系を示す。

【００１０】図３において、加熱送風機１１は、熱風供
給系１７を通してバイオミキサー１２に下部の熱風供給
口から熱風を吹き込むものである。排気成分・温度セン
サ１５は、バイオミキサー１２の上部の排気口で排気成
分として、主に硫化水素やアンモニアなどの臭い成分の
測定を行う臭いセンサや排気温度の測定を行う温度セン
サなどからなるものである。集塵機１４は、例えば静電
吸着や重力落下、フィルタその他の塵灰等を回収するも
のであり、脱臭機１３は、例えばセラミックの粒体を利
用した触媒水と接触させて脱臭を行うものである。コン
トローラ１６は、排気成分・温度センサ１５により測定
される排気成分及び温度に基づき加熱送風機１１、集塵
機１４、脱臭機１３を制御するものであり、バイオミキ
サー１２からの排気が汚れていない場合には、排気系１
８、循環系１９を通して排気を循環させ、バイオミキサ
ー１２からの排気が汚れている場合には、集塵機１４を
運転して塵灰の回収を行い、さらに脱臭機１３を運転し
て脱臭を行い排気する。

【００１１】図４は本発明に係る生ゴミ処理装置に用い
られる脱臭機の実施の形態を示す図であり、２１は処理
タンク、２２は機能セラミックの粒体、２３はカゴ、２
４は給気部、２５は排気部、２６は給水部、２７は排水
部、２８〜３１はバルブ、３２は排気ファン、３３は触
媒水、３４は散水ノズルを示す。

【００１２】図４において、処理タンク２１は、天井付
近に排気部２５、排気ファン３２、その下部に給水部２
６、散水ノズル３４を、底付近に給気部２４、排水部２
７をそれぞれ有し、内部に複数の機能セラミックの粒体
２２を混合して収容したカゴ２３を多段に配置したもの
である。給水部２６は、バルブ３０で原水に点滴剤とし
て次亜塩素酸ソーダ（ＮａＣｌＯ）を点滴し、１〜３ｐ
ｐｍ程度の濃度の次亜塩素酸ソーダ水溶液を散水ノズル
３４に供給し上方から処理タンク２１の中に導入するも
のである。排水部２７は、散水ノズル３４からシャワリ
ングされ、複数の機能セラミックの粒体２２と通過接触
するときに触媒作用により生成された触媒水３３を取り
出すものであり、バルブ３１を通して図示のように処理
タンク２１の底より所定の高さレベルから取り出すよう
にすることにより、その所定の高さレベルまで触媒水を
処理タンク２１に貯留する。その高さレベルは、例えば
カゴ２３の段数の２分の１の段数までとしてもよいし、
触媒水３３の中のカゴ２３の段数、触媒水３３の水面よ
り上のカゴ２３の段数をそれぞれ適宜変えても、カゴ２
３の段数に応じて高さレベルを調整してもよい。

【００１３】給気部２４は、バルブ２８を通して例えば
悪臭成分含有ガスその他のガス、空気などの気体を供給
し底付近から処理タンク２１の中、貯留された触媒水の
中に導入するものである。排気部２５は、給気部２４か
ら導入された気体が複数の機能セラミックの粒体２２及
び触媒水と通過接触するときに脱臭、浄化された気体を
バルブ２９を通して排気するものであり、その気体を排
気部２５に送り込むのが排気ファン３２である。

【００１４】機能セラミックの粒体２２は、バインダー
として樹脂やガラスを使用し、フェライト系に少なくと
も磁性体や鉄、コバルト、チタン等の複数種類の金属酸
化物を組み合わせたものを焼結してなるものであり、第
１の粒体、第２の粒体、第３の粒体からなる成分濃度の
異なる複数種の粒体をカゴ２３に混合して収容し、これ
を数段（図示の例では４段）に重ねて着脱交換可能に配
置する。第１の粒体は、フェライト系に少なくとも磁性
体、鉄、モリブデン、コバルト、チタン、マグネシウ
ム、アルミニウム、カリウム、ジルコニウム、珪素の金
属酸化物を組み合わせたものを焼結してなり、第２の粒
体は、フェライト系に少なくとも磁性体と鉄とマンガ
ン、コバルト、チタン、マグネシウム、アルミニウム、
カリウム、ジルコニウム、珪素の金属酸化物を組み合わ
せたものを焼結してなり、第３の粒体は、少なくとも酸
化アルミニウム、ジルコニア、珪藻土、チタン酸バリウ
ムの金属酸化物を組み合わせたものを焼結してなる。

【００１５】これらの粒体は、成分濃度を制御し、原子
パーセントを変えることにより、イオンの反応の効率を
良くすることができ、第１の粒体では、特に殺菌、脱臭
作用に顕著な効果を有し、第２の粒体では、油分解、殺
菌作用に顕著な効果を有し、第３の粒体では、油分解作
用に顕著な効果を有することが確認された。また、第１
の粒体と第２の粒体とを混合させると、第１の粒体と第
２の粒体とは、成分濃度が違うためお互いに反応しあ
い、イオンの発生の効率がよくなり、さらに、第３の粒
体を少量追加することにより、油分解がより進むことも
実証されている。しかも、第３の粒体は、凝結作用が強
く、分子をフロック状に形成し、油分を親水、親油性に
する作用がある。そのため、汚泥の沈降速度が早くなる
効果も、排水処理場で多数確認されている。つまり、有
機分解する働きがよくなるので、水質の改善に寄与し、
油の酸化臭を除去して脱臭効果をさらによくすることに
つながっている。このことは、長年の機能セラミックの
研究にわたる経験と繰り返し試験によるものであり、こ
の経験値により、脱臭、水質改善等に応用して各粒体の
比率基準が決定される。

【００１６】上記脱臭機では、次亜塩素酸ソーダ水溶液
を散水ノズル３４によりシャワリングして上段の機能セ
ラミックの粒体２２から順次通過接触させ、さらに下方
に貯留して排水部２７までの間に下段の機能セラミック
の粒体２２と通過接触させて、触媒作用を利用した水処
理を行って触媒水を生成し、その触媒水３３を底付近の
排水部２７からバルブ３１を通して取り出し適宜給水部
２６へ循環させる。次亜塩素酸ソーダ水溶液を上記のよ
うに機能セラミックの粒体２２に通過接触させて生成さ
れた触媒水により、ガス中のアンモニア、ダイオキシ
ン、炭酸ガス（ＣＯ₂ ）、硫化水素が除去され、脱臭、
浄化を行うことができる。しかも、触媒水は、汚水や排
水、汚泥に添加して処理効果を改善したり、業務用水な
どの水質を改善したりする触媒水として利用することも
できる。

【００１７】したがって、成分濃度を制御し、さらに第
１〜第３の粒体の混合比率を変えることにより、処理目
的に応じた効果を高めることができる。例えば養豚等の
畜産業の排水や農業集落排水、一般家庭生活雑排水に対
しては、アンモニアや硫化水素、チッソ、リン等が多
く、脱臭の効果が特に要求される。また、食品工場の排
水や食堂、レストランの排水を含む工場排水に対して
は、油、チッソ、リン等が多く、油分解の効果が特に要
求される。このようなそれぞれの要求に応じて第１〜第
３の粒体の混合比率が設定される。

【００１８】また、上記構成の装置では、次亜塩素酸ソ
ーダ水溶液が処理タンク２１の中で上方から下方に向か
って流れ多段配置した機能セラミックの粒体２２を通過
接触して触媒水が生成され取り出されると同時に、これ
と全く逆方向の下方から上方に向かってガスが流れるの
で、貯留された触媒水３３の中では、ガスが気泡となっ
て機能セラミックの粒体２２の間を昇って揺動、相互接
触させ、機能セラミックの粒体２２に付着した汚れを除
去して洗浄を行うことができる。したがって、機能セラ
ミックの粒体２２を上方の段と下方の段で時々入れ換え
ることにより、触媒水３３の中のものとその上方にある
ものとを同様の状態に維持することができる。

【００１９】さらに、排水部２７から取り出される触媒
水は、農業集落排水処理場や畜産業界の処理場、飼育
場、食肉センター、コンポスト、工場等の水として、あ
るいは添加混合して使用し、また、排水に添加混合して
使用することにより、触媒効果による反応で脱臭、殺
菌、脱窒素、脱リン、水質改善、汚泥軽減、曝気省エネ
等の各種効果を高めることができる。

【００２０】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、生ゴミをセラミック基体と共に攪
拌、混合し、微生物により分解させるために円筒の生ゴ
ミ処理機本体の内壁面に螺旋状攪拌羽を設けて、斜めに
傾け回転させたが、本体内に攪拌シャフトを通してその
周囲に螺旋状攪拌羽を設け回転させるようにしてもよ
い。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、生ゴミを粉砕して酸化、脱臭、分解処理する
生ゴミ処理装置として、微生物が生息する多孔質のフェ
ライト系の複数のセラミック小片と、斜めに傾けて前記
複数のセラミック小片及び生ゴミを収容し処理する筒状
の容器と、前記容器内に収容した前記複数のセラミック
小片及び生ゴミを前記容器の下部から上部へ向けて攪拌
しながら下部へ繰り返し循環させる攪拌手段と、前記容
器の下部から上部へ向けて熱風を導入する熱風導入手段
とを備え、前記容器内で熱風を導入しながら前記複数の
セラミック小片及び生ゴミを攪拌、循環させることによ
り、前記複数のセラミック小片による生ゴミの粉砕酸
化、脱臭作用と、微生物による分解作用を利用して生ゴ
ミの処理を行うので、生ゴミを細かく破砕し、熱風と微
生物により生ゴミを分解し、生ゴミを効率的、かつ有効
に処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る生ゴミ処理装置の実施の形態を
示す図である。

【図２】 微生物の繁殖、生息、生ゴミの破砕用として
収容するセラミック基材を説明するための図である。

【図３】 熱風循環供給、集塵、脱臭系を備えた本発明
に係る生ゴミ処理装置の他の実施の形態を示す図であ
る。

【図４】 本発明に係る生ゴミ処理装置に用いられる脱
臭機の実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

１…生ゴミ処理機本体、２…螺旋状攪拌羽、３…熱風供
給口、４…排気口、５…生ゴミ・セラミック基材、６…
回転駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00 C05F 9/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生ゴミを粉砕して酸化、脱臭、分解処理
   を行う生ゴミ処理装置であって、 熱風供給口と排気口とを両端に設け前記熱風供給口を下
   部にして斜めに傾けると共に回転駆動される螺旋状攪拌
   羽を設けた筒状の容器と、 前記熱風供給口から前記容器内に熱風を導入する熱風導
   入手段とを備え、 前記筒状の容器に破砕刃として作用するエッジ部分を有
   し微生物が生息する多孔質のフェライト系の複数のセラ
   ミック小片と生ゴミとを収容して前記熱風導入手段より
   熱風を導入して前記複数のセラミック小片と生ゴミとを
   混合攪拌しながら上部へ向けて送るように前記螺旋状攪
   拌羽を回転駆動することにより、 前記複数のセラミック小片と生ゴミが下部へ落下して前
   記筒状の容器内で繰り返し循環する間に前記複数のセラ
   ミック小片のエッジ部分を生ゴミの破砕刃として作用さ
   せて生ゴミを破砕し、酸化、脱臭、分解処理を行うよう
   に構成したことを特徴とする生ゴミ処理装置。
2. 【請求項２】 生ゴミを粉砕して酸化、脱臭、分解処理
   を行う生ゴミ処理装置であって、 熱風を供給する熱風供給手段と、 熱風供給口と排気口とを両端に設け前記熱風供給口を下
   部にして斜めに傾け前記熱風を導入すると共に回転駆動
   される螺旋状攪拌羽を設けた筒状の容器に、破砕刃とし
   て作用するエッジ部分を有し微生物が生息する多孔質の
   フェライト系の複数のセラミック小片と生ゴミとを収容
   し、前記複数のセラミック小片と生ゴミとを前記螺旋状
   攪拌羽により上部へ向けて混合攪拌しながら送ることに
   より、前記複数のセラミック小片と生ゴミが下部へ落下
   して前記筒状の容器内で繰り返し循環する間に前記複数
   のセラミック小片のエッジ部分を生ゴミの破砕刃として
   作用させて生ゴミを破砕し、酸化、脱臭、分解処理を行
   うバイオミキサーと、 前記容器の上部の排気口で排気成分の測定及び温度の測
   定を行うセンサと、 前記容器の上部の排気口から前記熱風導入手段に循環さ
   せる循環系と、 前記容器の上部の排気口に接続される集塵機と、 前記容器の上部の排気口に接続され脱臭排気を行う脱臭
   機と、 前記センサにより測定される排気成分及び温度に基づき
   前記熱風導入手段、循環系、集塵機、脱臭機の制御を行
   う制御手段とを備えたことを特徴とする生ゴミ処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記多孔質のフェライト系の複数のセラ
   ミック小片は、少なくとも酸化チタン、鉄、ジルコニア
   を含み、円筒型及び／又は鞍型のものであることを特徴
   とする請求項１又は２記載の生ゴミ処理装置。
4. 【請求項４】 前記微生物は、好塩菌、高温菌、古世菌
   を含むものであることを特徴とする請求項１又は２記載
   の生ゴミ処理装置。