JP3281589B2

JP3281589B2 - 腐敗性有機物の処理装置

Info

Publication number: JP3281589B2
Application number: JP34432597A
Authority: JP
Inventors: 良平小池
Original assignee: アクアホロン株式会社
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2002-05-13
Anticipated expiration: 2017-11-28
Also published as: JPH1128444A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、腐敗性有機物を無
害化する処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】腐敗性有機物の最たるものは、一般家庭
や飲食施設の厨房から出る廃棄物、所謂、厨芥である。
この厨芥の無害化処理（以下、単に処理という）は非常
に厄介である。厨芥の処理を困難ならしめるのは、厨芥
は腐敗性であって、その腐敗過程で悪臭を始めとする種
々の非衛生的雰囲気を呈すること及びその原料成分が多
種多様性を有することにある。更に、日々、大量に発生
することも処理を難しくしている。

【０００３】厨芥の処理は、古くは埋め立て処理されて
いたが、埋め立て地の不足や前記した非衛生的状況の現
出から、現在では殆ど行われなくなった。これに代わっ
て焼却処理が行われるようになってきたが、この方法は
大がかりな設備を要して効率が悪い。殊に最近では、ダ
イオキシン等の有害物質による大気汚染が問題となって
いる。

【０００４】一方で、微生物の補食作用を利用した微生
物処理といった方法もあるが、厨芥のように原料素材が
多種多様にわたるものでは十分な処理能力を発揮できな
い。更に、厨芥ほどではないにしても、他の腐敗性有機
物、例えば、動植物性残滓、動物の死体、家畜糞尿、有
機汚泥といったものの処理も、ほぼ同様な問題を抱えて
いる。

【０００５】ところで、最近では、腐敗性有機物は発生
したその場で、即ち、戸毎に処理しようとする機運が高
まっている。その一例として、電熱コイル等で熱エネル
ギーを供給する加熱器を戸毎に備え、これで加熱処理
（乾燥化）しようとする方法が試みられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これに
よったとしても、水分を多量に含んでいる腐敗性有機物
を完全に乾燥するには、加熱（処理）時間が長い上に非
常に大きな供給エネルギーを必要とする。又、この方式
は、腐敗性有機物を実質、乾留若しくは燃焼によって処
理するものであるから、処理中に悪臭を伴う多量のガス
が発生し、この対策も必要となる。

【０００７】これらの点に鑑み、腐敗性有機物に電磁波
を照射して内有する水分を分子レベルで発熱させる誘電
加熱方式による処理も考えられないことはない。しか
し、単に電磁波を照射するのみでは、有機物間の臨界面
で蓄熱が起こり、炭化（焦げ）や燃焼を来す。そこで、
本発明は、有機物の電磁波照射によって起こる熱を効果
的に放熱させることで、この問題を解決したものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、腐敗性有機物を収容する処理槽と、前記
処理槽内の前記腐敗性有機物を攪拌する攪拌装置と、攪
拌している前記腐敗性有機物に電磁波を照射する電磁波
照射装置と、前記処理槽内で前記腐敗性有機物を破砕す
る破砕装置とを備えた腐敗性有機物の処理装置であっ
て、前記攪拌装置は、外部回転軸を介して回転駆動され
る攪拌翼を有し、前記破砕装置は、前記外部回転軸の中
に設けられた内部回転軸に取付けられた破砕翼を有する
ことを特徴とする。

【０００９】腐敗性有機物（以下、有機物という）に電
磁波を照射することにより、水分子の運動エネルギーは
熱エネルギーとなって自己発熱し、水蒸気及び熱となっ
て有機物の粒塊表面から抜けて出る。この抜け出た水蒸
気及び熱が効果的に放散されず、粒塊同士の臨界面等に
留まっていると、水蒸気は有機物の乾燥を妨げ、熱は有
機物を炭化や燃焼させる。

【００１０】有機物が乾燥されないと、最終処理にはな
らないし、炭化や燃焼を起こすと、悪臭が発生し、機器
の破損や火災を起こす。水蒸気及び熱（以下、蒸発成分
という）が効果的に放散されない典型的な状態が、有機
物を堆積した状態のままにしておくことである。

【００１１】そこで、本発明では、電磁波照射中の有機
物を攪拌したり、その堆積群中に空気を透過させるので
ある。この攪拌や空気透過を十分に行うことにより、蒸
発成分は有機物の臨界面や処理槽との接触面に留まら
ず、堆積群外に逃げて行く。このとき、堆積群の上方に
は空間が存在しており、且つ、この空間内の空気は適宜
吸気されることは、この逃げを一層促進する。

【００１２】以上により、有機物は乾燥し、体積や重量
を大幅に減少する。一方で、電磁波照射を行えば、微生
物も完全に殺菌されるから、腐敗の問題は一切起こらな
い。同時に、このとき発生する蒸発成分を逃がすこと
で、蓄熱も避けられ、炭化や燃焼も起こらない。要する
に、これらの操作を行うことで、有機物は、焦げたり燃
えたりすることなく乾燥し、悪臭を発生させないのであ
る。

【００１３】本発明では、前記攪拌装置と、前記腐敗性
有機物に加圧空気を底部から上方に透過させる空気透過
装置を設けることができる。また、前記処理槽内におけ
る電磁波照射後に破砕された前記有機廃棄物を吸引して
収集パックに収集する吸引装置を設けることができる。
さらに、前記処理槽の内面に付着した前記腐敗性有機物
を削ぎ落とす削ぎ落とし装置を設けることができる。

【００１４】

【発明の実施の態様】以下、本発明の実施の態様を説明
する。本発明は、有機物に高周波（数千ＭＨｚ）の電磁
波を照射して誘電加熱し、これから水分を抜いて乾燥さ
せる。尚、ここで乾燥するとは、前述のように、水分を
ほぼ完全に除去するとともに、付着している微生物を完
璧に殺菌して無害化することをいう。而して、本発明で
は、これを以下に述べる装置によって効率的に行う。

【００１５】図１はこの装置の説明図であるが、この装
置は、有機物（以下、被処理物という）を収容する処理
槽１０と、処理槽１０内の被処理物を攪拌する攪拌装置
１２と、処理槽１０内に電磁波を照射する電磁波照射装
置１４と、処理槽１０内と外気とを連通する給排気管１
６と、処理槽１０内の空気を吸気する吸引装置１８とか
らなる。

【００１６】このような各要素は、通常、一つのボック
スの中に集積されている。そして、後述するように、こ
の装置からは悪臭等は発生しないのであるから、家庭や
施設の屋内に設けることができる。この場合、厨房機器
にシステムとして組み込むこともできる。勿論、屋外の
設置を妨げるものではない。

【００１７】処理槽１０は、被処理物を収受するもので
あり、これが可能であれば、その形状は問わないが、一
般には、タンク状をしたものが考えられる。処理槽１０
の上部又は側面には、被処理物を投入するための開閉可
能な蓋が取り付けてある（図示省略）。処理槽１０内に
投入された被処理物は攪拌される必要があるから、処理
槽１０の底部にモータ２０で駆動される攪拌翼２２から
なる攪拌装置１２を取り付けておく。

【００１８】電磁波照射装置（マグネトロン）１４は、
処理槽１０に一体的又は別体的に取り付けられる。本例
では、電磁波照射装置１４を処理槽１０の傍に置き、こ
れから照射された電磁波を導波管２４で処理槽１０の上
部に導き、ここから照射するようにしてある。

【００１９】この他、処理槽１０には、内部と外気とを
連通する給排気管１６が取り付けられているとともに、
間に収集パック２６が挿設可能で、処理槽１０内の空気
を吸気する吸引装置１８が取り付けられている。そし
て、給排気管１６には、給排気を行うファン２８が内装
され、給排気管１６の先端口と吸引装置１８の排気口に
は除臭フィルター３０が装着されている。

【００２０】次に、以上の構成の装置によって被処理物
を処理する場合について説明する。先ず最初に、被処理
物を処理槽１０に投入する。このとき、被処理物に大き
な塊が混じっていると、これを適当に砕いておくのが好
ましい。この場合、攪拌装置１２が破砕機能を持つもの
であれば、この攪拌装置１２で破砕するし、破砕機能を
持たないものでは破砕装置で行う。

【００２１】次いで、電磁波照射装置１４で電磁波を照
射する。このとき、攪拌装置１２を作動させて被処理物
を攪拌する。この攪拌は、誘電加熱によって被処理物の
表面から抜け出た蒸発成分を完全に堆積群の外に逃がし
てやることが条件である。前述したとおり、電磁波を照
射したときに被処理物の乾燥が妨げられたり、炭化や燃
焼を起こすのは、発生した蒸発成分が被処理物同士の接
触面や被処理物と処理槽１０との境界面で溜まって逃げ
場を失うからであり、これを攪拌で避けてやるのであ
る。

【００２２】被処理物から抜け出た蒸発成分は、その堆
積群の上方空間に逃げて行く。そこで、給排気管１６に
よってこの空間内の空気を槽外に排出してやれば、蒸発
成分の逃がしに一層貢献する。この場合、被処理物は炭
化や燃焼を起こさないないのであるから、蒸発生成物に
は悪臭は含まれない。但し、若干の被処理物特有の臭気
を含んでいることもあるから、給排気管１６の先端口に
除臭フィルター３０を装着し、これを透過させるように
すれば、臭いはなくなる。

【００２３】電磁波を照射すれば、被処理物は水分が抜
け出て乾燥状態となる。この原因となる加熱は電磁波照
射による内部加熱であるから、その処理（照射）時間は
きわめて短い時間でよい。具体例を挙げれば、１Ｋｇの
厨芥であれば、１５分程度照射しただけで、水分は９８
％以上失われ、体積は元の１／５以下、重量は１／４以
下になる。勿論、付着している微生物は１００％殺菌さ
れる。

【００２４】次に、被処理物は、破砕される。この場
合、被処理物は乾燥して脆<なっているから、この破砕
は極めて容易にできる。被処理物の破砕は、後述する破
砕装置４６により、処理槽１０内で行う。こうすると、
処理槽１０から取り出す手間が省ける。

【００２５】この場合、厨芥であれば、短時間で細片に
破砕され、この破砕を行えば、体積は更に１／４以下に
減容され、元の１／１５ (６％)以下になる。

【００２６】この過程で処理は完了するから、被処理物
を処理槽１０から取り出す必要がある。この場合、処理
槽１０に、間に収集パック２６を間装した吸引装置１８
を取り付けておけば便利である。この収集パック２６
は、通気性があれば何でもよく、安価な紙等を素材とす
るものでよい。

【００２７】この収集パック２６を吸引装置１８で吸引
すれば（吸引排出風も除臭フィルター３０を通して脱臭
するのが好ましい）、処理槽１０内の被処理物はこの収
集パック２６の中に取り出せる。尚、このときの処理槽
１０内への外気の流入は、給排気管１６を通して行われ
る。

【００２８】この収集パック２６を用いると、その都
度、被処理物を取り出して処分する必要がない。収集パ
ック２６に収集された被処理物は極めて減容化され、且
つ、腐敗の心配がないから、何日でも置いておくことが
できる。そして、ある程度溜まった時点でこれを取り出
せばよい。尚、取り出した収集パック２６はこれごと燃
焼ゴミとして廃棄できる。

【００２９】図２はより具体化された処理装置の他の例
を示す一部断面側面図、図３は処理槽の蓋を外した状態
の平面図、図４は処理槽部分の断面側面図であるが、本
例のものも、基本的には前述したものと同じであるが、
具体的な構成において若干異なる。

【００３０】即ち、給排気管１６は、処理槽１０に給気
口３２で繋がる二本の給気管１６ａと、処理槽１０の上
面に形成される排気口３４から連続する排気管１６ｂと
に分けられている。又、電磁波照射装置１４及び導波管
２４は、処理槽１０の側面にそれぞれ二個ずつ設けら
れ、その高温部を給気管１６ａに交差させて冷却するよ
うにしてあり、更に、照射口３６を処理槽１０の底部側
側面に設けている。

【００３１】攪拌装置１２は、攪拌専用のもので、攪拌
翼２２が処理槽１０の底部を横切る横部材２２ａと、横
部材２２ａの両端から起立する縦部材２２ｂとからなっ
ており、横部材２２ａに処理槽１０の底面等に取り付け
られるブラケット４０で支持されて処理槽１０内に突入
される外部回転軸４２を連結している。そして、外部回
転軸４２にプーリ４４を取り付け、これをモータ２０ａ
によってベルトで駆動している。

【００３２】このため、本例では、破砕装置４６は攪拌
装置１２とは別に設けられる。即ち、外部回転軸４２の
中に内部回転軸４８を回転可能に挿通して横部材２２ａ
の上方に覗かせ、これに破砕翼５０を取り付けている。
この場合の破砕翼５０は、プロペラ状をしている数葉の
破砕刃で構成されている。そして、内部回転軸４８の下
端にはカップリング５２を介してモータ２０ｂを連結し
ている。

【００３３】又、本例のものでは、処理槽１０内に堆積
される被処理物に対して加圧空気を底部から上方に透過
させる空気透過装置５４が設けられている。具体的に
は、外部回転軸４２と内部回転軸４８との間に隙間５６
を形成し、外部回転軸４２にこの隙間５６に連通して処
理槽１０内の底部に位置する孔５８と、ブラケット４０
内に存在する孔６０を形成しておく。そして、このブラ
ケット４０の内部に孔６０に通ずる空気通路６２を形成
し、この空気通路６２にポンプ６４から加圧空気を供給
できるようにしておく。

【００３４】これにより、ポンプ６４からの加圧空気は
処理槽１０内にある孔５８から噴出され、堆積された被
処理物の底部からその内部を通って上方に抜けて行く。
この場合、孔５８は回転するものであるから、加圧空気
は堆積群の中を広い範囲で通過する。

【００３５】以上により、処理槽１０に被処理物を投人
し、電磁波照射装置１４でこれに電磁波を照射すること
により、被処理物は、炭化や燃焼を起こすことなく乾燥
される。この場合において、攪拌装置１２による被処理
物の攪拌又は空気透過装置５４による処理物中の空気透
過は、蒸発成分の逃がしに貢献し、炭化や燃焼を起こさな
い。ところで、攪拌と空気透過とは、それぞれ単独で行
っても十分に効果があるが、併用すると一層の効果が大
きくなる。以上の処理が終了すれば、破砕装置４６被処
理物を破砕する。

【００３６】更に、本例のものは、攪拌翼２２の縦部材
２２ｂに処理槽１０の内面に摺接するブラシ６６を取り
付けているとともに、攪拌翼２２の横部材２２ａの底面
は処理槽１０の底面にきわめて接近させてあり、これで
削ぎ落とし装置６８を構成している。これにより、攪拌
翼２２を回転させるときには、ブラシ６６及び横部材２
２ａが処理槽１０の内面（側面及び底面）に付着した被
処理物を削ぎ落とす。従って、被処理物が処理槽１０の
内面にこびりついて炭化や燃焼を起こすといったことは
ない。

【００３７】この他、本例のものは、処理槽１０の下方
に処理後の被処理物を貯め置くタンク７０を設けてい
る。即ち、処理槽１０の底面に排出口７２を形成してお
くとともに、この下方に手動又は自動で開くシャッター
７４を設けておき、処理が完了すると、このシャッター
７４を開いて処理された被処理物をタンク７０の中に落
とし込む。処理後の被処理物の取り出しを容易にしたも
のである。

【００３８】以上、本発明の実施の態様について説明し
たが、本発明で処理する最適な対象は厨芥であるが、こ
の他に、動植物性残滓、動物の死体、家畜糞尿、有機汚
泥といったものも対象となり得るのは前述したとおりで
ある。又、本装置の規模も、戸毎処理用の小中型のもの
を始めとしてある程度の量をまとめて処理する大型のも
のまで種々のものがある。

【００３９】

【発明の効果】以上、本発明は、誘電加熱による内部加熱
方式によって腐敗性有機物を乾燥処理するものであるか
ら、その処理は極めて短時間でできる。そして、処理さ
れてできた最終処理物は、体積・重量が大幅に減少され
ていて、しかも、完全殺菌された無害物である。又、微
生物が繁殖する育床ともならない。

【００４０】更に、処理の過程で腐敗性有機物を炭化や
燃焼させたりすることもないから、悪臭を出したり、火
災を起こしたりすることもない。加えて、手を汚したり
することもなければ、病原菌等を発生させたりすること
もない。従って、この処理は、腐敗性有機物の発生の場
で、しかも、屋内でできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例を示す腐敗性有機物の処理装置の
説明図である。

【図２】本発明の他の一例を示す腐敗性有機物の処理装
置の一部断面側面図である。

【図３】本発明の他の一例を示す腐敗性有機物の処理装
置の処理槽の蓋を外した状態の平面図である。

【図４】本発明の他の一例を示す腐敗性有機物の処理装
置の処理槽部分の断面断面図である

【符号の説明】

１０処理槽１２攪拌装置１４電磁波照射装置１６給排気管１８吸引装置２６収集パック４６破砕装置５４空気透過装置６８削ぎ落とし装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】腐敗性有機物を収容する処理槽と、前記
処理槽内の前記腐敗性有機物を攪拌する攪拌装置と、攪
拌している前記腐敗性有機物に電磁波を照射する電磁波
照射装置と、前記処理槽内で前記腐敗性有機物を破砕す
る破砕装置とを備えた腐敗性有機物の処理装置であっ
て、前記攪拌装置は、外部回転軸を介して回転駆動される攪
拌翼を有し、前記破砕装置は、前記外部回転軸の中に設けられた内部
回転軸に取付けられた破砕翼を有することを特徴とする
腐敗性有機物の処理装置。
【請求項２】前記攪拌装置と、前記腐敗性有機物に加
圧空気を底部から上方に透過させる空気透過装置を設け
たことを特徴とする請求項１記載の腐敗性有機物の処理
装置。
【請求項３】前記処理槽内における電磁波照射後に破
砕された前記有機廃棄物を吸引して収集パックに収集す
る吸引装置を設けたことを特徴とする請求項１または２
記載の腐敗性有機物の処理装置。
【請求項４】前記処理槽の内面に付着した前記腐敗性
有機物を削ぎ落とす削ぎ落とし装置を設けたことを特徴
とする請求項１〜３のいずれか１項記載の腐敗性有機物
の処理装置。