JP3300833B2 - 生ゴミ処理機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は好気性菌による酸化
分解を利用して堆肥化を行うための生ゴミ処理機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】微生物を利用して生ゴミ等を処理して堆
肥化させる装置としては、嫌気性菌を利用して発酵させ
るタイプのものと、好気性菌を利用して酸化分解させる
タイプのものがあるが、従来提案されてきた装置のほと
んどは前者の嫌気性菌を利用するタイプのものであっ
た。ところが、嫌気性菌を利用するタイプの装置では、
稼働時に処理ドラム内の温度が約８０℃前後の高温とな
るため、腐敗による悪臭の発生が著しいという致命的な
問題点があった。これに対して、好気性菌を利用するタ
イプの装置では、稼働時における処理ドラム内の温度は
約５０〜６０度と比較的低い温度であるため、悪臭の発
生という問題は回避される。しかしながら、好気性菌を
利用するの従来の生ゴミ処理機では、装置が大がかりで
屋内への設置には向かない、腐臭が大きい、生ゴミ処理
効率（生ゴミから堆肥への変換効率）が悪い、処理残渣
物中の溶存有機性炭素量（ＴＯＣ値）が大きい、処理の
ために投入するおがくずの量が大量に必要である、処理
経費が高い等の解決すべき多くの問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の問題点を一挙に解消し、非常にコンパクトで屋
内及び屋外のいずれにも設置可能であり、腐臭がなく、
生ゴミ処理効率が良好で、ＴＯＣ値が極めて小さく、大
量のおがくずの投与が不要で、処理経費が安価な生ゴミ
処理機を提供することをその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題を解決するため、生ゴミ等の被処理物を取り込み、好
気性菌による酸化分解を利用して堆肥化させて排出する
生ゴミ処理機であって、水平方向に延びる円筒形状のド
ラム本体と、被処理物の取込口及びエア排出口を有する
前蓋と、処理により生成した堆肥を排出する排出口及び
エア取込口を有する後蓋からなり、該ドラム本体のみが
その中心軸を中心に回転自在に設置されたドラムと、該
ドラムのドラム本体を回転駆動させる回転駆動手段と、
該ドラム内のエアを該エア排出口から強制排出させるエ
ア排出手段と、該ドラムの前段に設けられたホッパー
と、該ホッパーからの取り込まれた被処理物を切断する
ための切断手段と、該切断手段により切断された被処理
物を該ドラム内に送り込む送込手段と、該ドラム内に該
ドラムの中心軸と平行に配置された回転シャフトと、該
回転シャフトに取り付けられたブレードからなる破砕手
段とを具備することを特徴とする生ゴミ処理機が提供さ
れる。また、本発明によれば、生ゴミ等の被処理物を取
り込み、好気性菌による酸化分解を利用して堆肥化させ
て排出する生ゴミ処理機であって、水平方向に延びる円
筒形状のドラム本体と、被処理物の取込口及びエア排出
口を有する前蓋と、処理により生成した堆肥を排出する
排出口及びエア取込口を有する後蓋からなり、該ドラム
本体のみがその中心軸を中心に回転自在に設置されたド
ラムと、該ドラムのドラム本体を回転駆動させる回転駆
動手段と、該ドラム内のエアを該エア排出口から強制排
出させるエア排出手段と、所要部位にエア取入口が形成
され、該被処理物取込口、該堆肥排出口及び該エア排出
口は露出させたまま装置本体を覆うとともに、該ドラム
との間に若干の間隙を設けて装着されるフードと、該ド
ラムの前段に設けられたホッパーと、該ホッパーからの
取り込まれた被処理物を切断するための切断手段と、該
切断手段により切断された被処理物を該ドラム内に送り
込む送込手段と、該ドラム内に該ドラムの中心軸と平行
に配置された回転シャフトと、該回転シャフトに取り付
けられたブレードからなる破砕手段とを具備することを
特徴とする生ゴミ処理機が提供される。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を好まし
い実施例に基づいて詳述する。図１及び図２は本発明に
よる一実施例の生ゴミ処理機の全体外観を示す斜視図
で、図１は安全フードを外した状態、図２は安全フード
を装着した状態を示す。図３はドラムの前段に設けられ
るホッパー、切断機構及び送込機構の説明図である。図
４、図５、図６はそれぞれ安全フードを外した状態にお
ける後方部分の斜視図、右側面図、平面図を示す。また
図７はホッパー及び切断機構の説明図、図８は切断刃を
示す図、図９は送込機構の説明図である。この生ゴミ処
理機は好気性菌を利用して生ゴミ等の被処理物を酸化分
解させ、堆肥化処理するものであり、屋内でも屋外でも
利用可能なものである。これらの図において１は装置本
体、２は安全フード、３はベース、４は踏み台、５は自
動操作ボックス、６はドラムである。ドラム６は横方向
に延びたドラム本体７、前蓋８及び後蓋９からなる。ド
ラム本体７は正逆両方向回転可能であり、その前蓋８側
の周囲に大径のギア１０が設けられ、ドラム本体７の中
央部分の適所には検査窓１１が取り付けられ、その両側
の周囲にはガイド周溝１２、１３がそれぞれ形成されて
いる。ドラム本体７としては、耐酸化性、耐腐食性に優
れたステンレス鋼製のものが好ましく使用されるが、こ
れら条件を満たすものであればその他の適宜の材料で形
成されたものを使用することができる。ドラム本体７の
前方開口部には前蓋８が取り付けられ、この前蓋８はベ
ース３に対して固定的に設置される。また前蓋８には被
処理物を取り込むための取込口１４が形成されている。
また、前蓋８の適所にはエア排出口１５が形成され、こ
のエア排出口にはエア排出機構１６が連結されている。
このエア排出機構１６には排気ファンＦが設けられ、ド
ラム６内の空気や二酸化炭素、熱等を強制的に外部に排
出させるようになっている。一方、ドラム本体７の後方
開口部には後蓋９が取り付けられ、この後蓋９もベース
３に対して固定的に設置される。また後蓋９には、図４
に明らかなように、処理で生成した堆肥を排出するため
の排出口１８が形成され、この排出口１８には排出管１
９が取り付けられている。この排出口１８はエア取込口
も兼ねているがエア取込口を別途設けるようにしてもよ
い。排出管１９の管壁の一部にはエア取込のための矩形
状穴２０が形成されている。もちろん穴２０の形状は任
意に選択することができる。

【０００６】ベース３の適所には駆動モーター２１が設
置され、その出力軸には小径のギア２２が取り付けら
れ、この小径のギア２２と、ドラム本体７に設けられた
大径のギア１０とは噛合するようになっている。また、
ベース３には、一対のローラー２３、２３と、もう一対
のローラー２４、２４がそれぞれ支持プレート２５、２
５と、支持プレート２６、２６を介してドラム本体７の
横断方向に適当な距離だけ離間して設置されており、こ
れらはドラム本体７に設けられたガイド周溝１２、１３
とそれぞれ係合し、ドラム本体７を回転自在に支持して
いる。これらローラー２３、２３及びローラー２４、２
４はドラム本体７の中心軸の位置決めをする役割も行っ
ている。

【０００７】一方、ドラムの前方には、図３に示すよう
に被処理物を取り込むためのホッパー２７、ホッパー２
７に取り込んだ被処理物を適当な大きさに切断するため
の切断機構２８、及び切断機構２８で切断された被処理
物をドラム６内に送り込むための送込機構２９が設けら
れている。３０はカバーである。これらの様子を図８に
示す。切断機構２８において使用される刃としては、任
意の形状の一対の切断刃３１、３２を用いることができ
る。この切断刃３１、３２は、モーター３３の駆動力を
ベルト３４を介してプーリー３５に伝達し、さらにその
回転力をギア３６、３７に伝達することにより作動す
る。ここでギア３５とギア３６は堅固に噛合しているた
め多少固い被処理物が投入された場合でもスリップする
ことなく、切断動作を行うことが可能となる。切断刃３
１、３２で切断された被処理物はその下方に設けられた
チャンバー３８に達し、ここで被処理物は送込機構２９
により、前蓋８に形成された被処理物取込口１４を介し
てドラム６内へと送り込まれる。図９において３９で示
すものがらせん状スクリュー部材である。このらせん状
スクリュー部材３９は一本の棒状材料を用いて作ること
ができるが、その材料としては、特に、好気性菌による
酸化分解の促進の観点から鉄でできているものが好まし
い。

【０００８】また、図５及び図６に示すように、ドラム
本体７内には、その中心軸と平行に、かつその中心軸よ
り上方に回転シャフトＳが挿通している。この回転シャ
フトＳは、図示しない駆動モーターにより正逆両方向に
回転可能となっている。回転シャフトＳには複数のブレ
ードＢが取り付けられ、これらは被処理物の破砕を行う
とともに、被処理物を排出口側に搬送する役割をも行
う。ブレードＢの形状は慣用の形状のものとすることが
できる。

【０００９】一方、図２に示すように、ドラム６にはフ
ード２が装着され、フード２により、エア取入口４０を
除き実質的に密閉系が形成される。このときドラム６と
フード２の間には適当な間隙ができるようにすることに
より、その間隙がエア流路の一部となる。従って、エア
排出機構１６の作動により、エア取入口３３から、ドラ
ム６とフード２との間隙、ドラム後蓋９に設けられたエ
ア取込口２０、１８、ドラム６内、ドラム前蓋８に設け
られたエア排出口１５、エア排出機構１６までの間にエ
ア流路が形成されることになる。このエア流路を図１０
に示す。従って、装置稼働時には、フード２のエア取入
口３３から取り入れられたエアは、ドラム６内において
好気性菌の働きによる酸化分解により発生する熱によっ
て、ドラム６とフード２との間隙にて適度に予熱された
後、ドラム６内に取り込まれることになる。エア排出機
構１６の作動の強さは、ドラム本体７の回転時には強
く、非回転時には弱く設定される。なお、フード２には
図１１に示すように検査用の開口部４１が形成され、そ
こにカバー４２が開閉自在に取り付けられている。ドラ
ム内の状態を検査する時には、自動操作ボックス５に組
み込まれた制御系（図示せず）の回転制御により、必ず
回転ドラム７の検査窓１１が開口部４１の位置にくるよ
うになっている。

【０００９】本実施例の装置では、被処理物の量と種類
により、ドラム本体７の回転速度、回転時間の長さ、回
転時間間隔、通風（排気）の強さ等を適切に選択する
が、これらは自動操作ボックス５のスイッチ等を操作す
ることにより、自動的に設定することができる。

【００１０】次に本実施例の動作について説明する。生
ゴミ等の被処理物やその堆肥化を促進するための材料
（おがくず、好気性菌による処理剤等）の投入はホッパ
ー２７から行う。カバー３０を開け、ホッパー２７にこ
れらを投入する。ここでドラム本体７とらせん状スクリ
ュー部材３９は一定時間間隔毎に所定時間（例えば１時
間毎に１分間）回転するように設定しておく。一方、排
気ファンＦを作動させ、ドラム６内にエアを供給できる
ようにしておく。ホッパー２７から投入された被処理物
は、ドラム６内に取り込まれる前に、予め切断機構によ
り適当な大きさに切断される。即ち、駆動モーター３３
の作動により、その駆動力はベルト３４を介してプーリ
ー３５に伝達され、これと連結されたギア３６及び該ギ
ア３７と噛合するギア３７により、切断刃３１、３２が
適切な切断動作を行い、被処理物を適当な大きさに切断
する。次に、切断された被処理物はその下のチャンバー
３８に達し、ここでらせん状スクリュー部材３９により
取込口１４を介してドラム６内へと搬送される。ここで
このような送込を行う部材としては、従来、シャフトに
らせん状の刃を設けたものが使用されていたが、このよ
うな構成のものを使用すると、被処理物が刃にくっつい
て送込が適切に行われない事態が多々発生したが、本発
明では上記のような部材を採用したので、このような不
具合の発生は生じない。取込口１４よりドラム６内に取
り込まれた被処理物は、ドラム本体７とともに回転させ
られる。ここで自動操作ボックス５におけるボタン操作
により駆動モーター２１が駆動し、その回転駆動力は小
径のギア２２を介して、ドラム６に設けられた大径のギ
ア１０に伝達される。ドラム本体７はガイド周溝１２が
一対のローラー２３、２３と、ガイド周溝１３が一つの
ローラー２４、２４とそれぞれ回転自在に係合している
ことから、ドラム本体７全体はその中心軸を中心に所定
の回転方向にゆっくり回転する。このとき回転シャフト
Ｓに取り付けられたブレードＢにより被処理物は破砕さ
れ、徐々に排出口側へ搬送される。ドラム６内に取り込
まれた被処理物にはエアが供給され、エアに含まれる酸
素によって好気性菌による被処理物の酸化分解が行わ
れ、被処理物は堆肥化される。被処理物は取込口１４か
ら約６０〜１００ｃｍのところで加熱圏に達し、約５０
〜６０℃の温度となり、ゆっくりとした生物学的な燃焼
方式により堆肥化が行われる。そしてドラム本体７の回
転及びブレードＢの働きにより、被処理物は堆肥化され
ながら徐々に排出口１８側に送られ、最終的には、排出
口１８から排出管１９を通って堆肥として自動的に排出
される。そして、排出管１９の出口に置かれたプラスチ
ック容器等に収容される。得られた堆肥はすぐに土壌改
良剤等として使用することができる。

【００１１】本装置においては、ドラム本体７が正逆方
向に回転可能であり、図１２の（Ａ）のように装置の前
蓋８側からみてドラム本体７が反時計方向に回転すると
被処理物もそれに追随して回転し、処理により得られた
堆肥は排出管１９から排出される。一方、図１２の
（Ｂ）のように装置の前蓋８側からみてドラム本体７が
時計方向に回転すると被処理物もそれに追随して回転す
るが、この場合は処理により得られた堆肥は排出管１９
まで達しない。従って、ドラム本体７の正逆方向の回転
をうまく組み合わせることにより、ドラム本体７内の被
処理物の充填量を適切に制御しながら、最適な状態で処
理を行なうことができる。

【００１２】上記において堆肥化に必要な酸素は、フー
ド２のエア取入口４０を通して取り込まれるエアによっ
て供給される。即ち、エア排出機構１６の排気ファンＦ
の回転の作動により、フード２のエア取入口４０からエ
アが取り込まれ、取り込まれたエアはフード２とドラム
６との間を通り、後蓋９に設けられた孔２０、１８を介
してドラム本体７内に供給される。ここで、エアがフー
ド２とドラム６との間を通過する際、ドラム６内で好気
性菌による酸化分解で発生する熱（約５０〜６０℃）に
よって、適度に予熱される。従って、予熱されたエアが
ドラム本体７内に供給されることになる。ドラム本体７
内に供給される予熱されたエアは、エア排出機構１６フ
ァンの作動とあいまって、ドラム本体７の回転により、
孔１５エア排出機構１６を介して外部へ強制的に排出さ
れる。これにより、堆肥化がきわめて良好な効率で行う
ことが可能となる。

【００１３】本実施例の装置を使用し、好気性菌を含む
処理剤としてハイ・クリーンΣ（サンカイ化成（株）社
製）を添加すると、１００ｋｇの生ゴミの取込に対して
約１０ｋｇの堆肥が得られた。即ち、本装置により被処
理物の約９０％の減量化が達成できた。また、本装置か
らの残渣物を分析した結果、ＴＯＣ値は約２２．２ｐｐ
ｍと著しく小さくなっていた。生ゴミが投入された残渣
物は通常１０００〜１００００ｐｐｍのＴＯＣ値であ
り、新しいおがくずでさえ１００〜３００ｐｐｍｍｐの
ＴＯＣ値である。ところが、本装置を用いた場合、上記
のように約２２．２ｐｐｍの値であり、生ゴミ等の被処
理物の分解が著しく良好に進行し、中間生成物の有機物
が生成しないで堆肥化されることになる。また、残渣物
のｐＨはほぼ中性を示し、理想的なものであり、臭いは
ガス検知管の検知レベル以下であり、無臭であった。ま
た、本装置の平均電気使用量は７５０〜７８０Ｗ／日と
非常に小さい電力消費量であった。さらに、本装置によ
れば、ドラム容量２０ｍ³で平均１３２．５ｋｇ／日の
生ゴミを処理することができ、優れた生ゴミ処理効率が
達成できた。

【００１４】以上本発明を実施例に基づいて説明してき
たが、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、以下に例示するごとく種々の変形、変更が可能であ
る。 （１）上記では大径のギア１０をドラム本体７の前蓋８
側に設けたが、ドラム本体７の後蓋９側に設けてもよ
く、前蓋８と後蓋９の中間に設けてもよい。 （２）おがくずやビートモスの自動供給機構を設置し
て、含水率の高い被処理物の処理の際に適宜その供給を
行うようにしてもよい。 （３）ホッパー２７の前段に、被処理物を収容手段に収
容したまま、該収容手段を上昇させた後、反転させて被
処理物をホッパー２７に投入する機構をもうけるように
してもよい。 （４）気温がかなり低い地域で運転する場合、エア加熱
手段をフード２と装置本体１との間でエア取入口３３の
付近に設けて、運転初期に加熱されたエアをドラム６内
に供給させるようにしてもよい。例えば１０度、２０
度、３０度の３段階の加熱エアを供給するようにした場
合、氷点下約３０℃での環境下においても装置の有効稼
働が可能であることが確認できた。 （５）排出物が多量の場合、排出用のコンベアを設けて
排出物の収容処理を行ってもよい。 （６）ドラム本体７をユニット化しておき、ユニットを
増設することにより、処理容量の大きな装置とするよう
にしてもよい。この場合、ドラム本体７を支持するロー
ラーの数は、その大きさに応じて６個、８個・・・とす
ることができる。 （７）好気性菌を含有する処理剤を自動的に投入する機
構を設け、自動操作ボックス５での操作によりその投入
量を設定するようにしてもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、前記構成を採用したの
で、以下のような顕著なる効果が得られる。 （１）非常にコンパクトな装置であるにもかかわらず、
多量の生ゴミを処理でき、生ゴミ処理効率の著しい向上
が可能となる。 （２）残渣物のＴＯＣを著しく小さくすることができ、
ｐＨもほぼ中性で理想的なものとなり、臭いもガス検知
管での検知レベル以下となり無臭なものとなる。 （３）処理に多量のおがくず等の投与が必要でなくなる
上、大幅な減量化が達成できる。従って、排出物処理の
コストが大幅に低減できる。 （４）処理に必要な電力量が小さくてすむため、処理経
費を大幅に低減することができる。 （５）ホッパーとドラムの間で予熱されたエアをドラム
内に取り込むようにしているため、かなり気温の低い地
域においてもエアを加熱するヒーターなしで稼働可能と
なる。さらに、加熱エアを供給すると、氷点下約３０℃
の環境下での有効稼働が可能となる。 （６）特有の構造の切断手段により、被処理物を適当な
大きさに破砕することができるため、処理効率を向上す
ることができる上、被処理物が破砕刃の間にはさまって
切断効果が低下するといった問題がなくなる。 （７）処理により得られた堆肥の自動排出が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の生ゴミ処理機を示す斜
視図である。

【図２】フードを装着した図１の生ゴミ処理機を示す斜
視図である。

【図３】ドラム本体の前方に設けられるホッパー、切断
機構及び送込機構の説明図である。

【図４】フードを外した状態における図１の生ゴミ処理
機の後方部分の斜視図である。

【図５】フードを外した状態における図１の生ゴミ処理
機の右側面図である。

【図６】フードを外した状態における図１の生ゴミ処理
機の平面図である。

【図７】ホッパー及び切断機構の詳細図である。

【図８】ホッパー及び切断機構の詳細図である。

【図９】送込機構の説明図である。

【図１０】エア流路の説明図である。

【図１１】検査窓の説明図である。

【図１２】ドラム本体の回転方向と被処理物の動きの関
係の説明図である。

【符号の説明】

２ フード ３ ベース ５ 自動操作ボックス ６ ドラム ７ ドラム本体 ８ 前蓋 ９ 後蓋 １０ ギア １１ 検査窓 １２，１３ ガイド
周溝 １４ 被処理物取込口 １５ エア排出口 １６ エア排出機構 １８ 排出口 １９ 排出管 ２０ 孔 ２１ 駆動モーター ２２ ギア ２３，２４ ローラー ２５，２６ 支持プ
レート ２７ ホッパー ２８ 切断機構 ２９ 送込機構 ３１，３２ 切断刃 ３３ 駆動モーター ３６，３７ ギア ３８ チャンバー ３９ らせん状スク
リュー部材 ４０ エア取入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−310490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−13158（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−30881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−143559（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−154773（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生ゴミである被処理物を取り込み、好気
   性菌による酸化分解を利用して堆肥化させて排出する生
   ごみ処理機であって、 水平方向に延びる円筒形状のドラム本体と、被処理物の
   取込口及びエア排出口を有する前蓋と、処理により生成
   した堆肥を排出する排出口及びエア取込口を有する後蓋
   からなり、前記ドラム本体のみがその中心軸を中心に回
   転自在に設置されたドラムと、該ドラムのドラム本体を
   回転駆動させる回転駆動手段と、該ドラム内のエアを該
   エア排出口から強制排出させるエア排出手段と、所要部
   位にエア取入口が形成され、前記被処理物取込口、前記
   堆肥排出口及び前記エア排出口は露出させたまま装置本
   体を覆うとともに、前記エア取入口を除きドラム本体と
   の間に若干の間隙を設けて密閉系を形成して装着される
   フードと、前記エア排出手段により、前記フードのエア
   取入口から、該フードと該ドラムとの間隙、該ドラムの
   後蓋に設けられたエア取込口、該ドラム内、及び該ドラ
   ムの前蓋に設けられたエア排出口までの間に形成される
   エア流路と、前記ドラムの前段に設けられたホッパー
   と、該ホッパーからの取り込まれた被処理物を切断する
   ための切断手段と、該切断手段により切断された被処理
   物を該ドラム内に送り込む送込手段と、前記ドラム内に
   該ドラムの中心軸と平行に配置された回転シャフトと、
   該回転シャフトに取り付けられたブレードからなる破砕
   手段とを具備することを特徴とする生ごみ処理機。
2. 【請求項２】 前記送込手段は、一本の棒状部材をらせ
   ん状に成形した部材とこれを回転させる駆動手段からな
   る請求項１に記載の生ゴミ処理機。
3. 【請求項３】 前記らせん状部材が鉄からなることを特
   徴とする請求項２に記載の生ゴミ処理機。
4. 【請求項４】 前記エア排出手段が排気用ファンを有す
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載
   の生ゴミ処理機。
5. 【請求項５】 前記ドラム本体に少なくとも２つの周溝
   が形成され、該ドラム本体は各周溝においてそれぞれ左
   右一対のローラーに対して回転自在に係合し、かつ載置
   された状態で支持されていることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれか一項に記載の生ゴミ処理機。