JP3309476B2 - 生ごみ処理装置およびそれを用いた生ごみ処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭の台所、厨房
等で発生する厨芥、およびその他水分を比較的多く含む
廃棄物、いわゆる生ごみ類を対象とした比較的小型で簡
便にかつ衛生的に使用できる処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】家庭から排出される生ごみを処理する装
置がいくつか提案されている。その代表的なものはディ
スポーザと呼ばれるもので、機械的な力で生ごみを微細
化し水と共に下水に流す方式であるが、我国では下水の
処理設備容量の不足等の理由でその使用が禁止されてい
ることが多い。またその他の方法として、ヒータ，マイ
クロ波等を用いた焼却あるいは乾燥方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒー
タ，マイクロ波等を用いて生ごみを焼却あるいは乾燥さ
せる方式のものでは、乾燥にムラが生じ、全てを乾燥し
てしまうためには大量の電力を消費するものであった。
また乾燥行程で発生する水蒸気や臭気成分を含むガスの
処理も十分ではなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、生ごみ収容部と、生ごみ収容部内の生ごみを
加熱するヒータと、生ごみから発生した水蒸気を攪拌し
て下方の生ごみを加熱する攪拌羽根と、生ごみを攪拌す
る攪拌手段とを備え、ヒータおよび前記攪拌羽根が生ご
み収容部の上部に設けられており、ヒータおよび攪拌羽
根を所定の時間作動させた後、攪拌手段を作動させたも
のである。

【０００５】また、生ごみ収容部と、生ごみ収容部内の
生ごみを加熱するヒータと、生ごみ収容部の周囲に設け
られた生ごみ収容部と連通する水蒸気の凝縮部と、生ご
み収容部を形成する内容器と前記内容器の周囲に設けた
外容器と、内容器と外容器を上部で接続して形成した前
記両容器の間の中空部と、外容器の下部に形成した前記
中空部と前記凝縮部との連通部を有する構成により課題
の解決を図ったものである。

【０００６】

【作用】本発明では生ごみの乾燥速度を上昇させるた
め、生ごみは攪拌されている。この時、生ごみが内容器
の内面に凝着すると乾燥は遅くなり、かつ内面が汚損さ
れる。プラスチックの内容器は熱伝導が悪く生ごみの熱
を放熱しにくく、かつ金属の様に煮汁によって生ごみと
凝着しにくいので攪拌しやすいものとなる。生ごみの乾
燥初期においては、生ごみ収容部内の生ごみは、生ごみ
収容部の上部に設けたヒータにより加熱された空気によ
り加熱されるが、やがて生ごみから水蒸気が発生し、以
降はその水蒸気が熱源となる。生ごみ収容部の上部に設
けた攪拌羽根を用いてその水蒸気を攪拌する。結果的
に、効率的な水分分離と凝縮をコンパクトで簡素な構成
で可能とした。

【０００７】

【実施例】本発明による一実施例の要部縦断面図を図１
に示す。１はステンレス製の凝縮部であり、その中には
傾斜した内容器２と外容器３で形成される生ごみ収容部
４が設けられている。生ごみ収容部４はプラスチック材
料で二重壁に構成され、内容器２と外容器３は上部で接
合され、中空部５が断熱部となっている。内容器２は生
ごみの煮汁が付着しにくいポリプロピレンやＴＰＸのよ
うなオレフィン系のプラスチックである。外容器３はプ
ラスチックが断熱性の点で好ましいが、ステンレスでも
よい。この外容器３の底面には熱膨張による空気の抜き
孔６が設けられている。７は生ごみを出し入れするため
の蓋であり、蓋７と外容器３と凝縮部１の間は水蒸気の
凝縮路８である。凝縮部の下部に凝縮水のドレン孔９が
設けられている。生ごみ収容部はモータ１０に連結する
回転台座１１と２ケの回転ローラ１２に載置され、全体
が傾斜したまま回転する。生ごみを加熱するための加熱
器として、蓋７の下部に抵抗線ヒータ１３および攪拌羽
根１４とそのモータ１５が設けられている。蓋７の内部
は断熱材で保温されている。

【０００８】生ごみ収容部４に納めた生ごみは最初の数
分は加熱された空気で、後のほとんどの時間は加熱水蒸
気の対流で加熱される。加熱された生ごみから発生する
水蒸気凝縮路８は冷却ファン１６で冷却される。ここで
は冷却の方法として空冷を採用しているが、水冷法式と
し冷却水を温水として利用する構成も可能である。

【０００９】ドレン孔９は排水溝に直結する。ドレン孔
９から分岐した分岐管１７を介して気体を吸引するため
の吸引ファン１８と、吸引した気体中に含まれる悪臭成
分を脱臭処理するための脱臭器１９を設けている。これ
らで排気経路を形成しているが、生ごみから発生する水
分のほとんどは凝縮部１で凝縮して排水され、処理中発
生する臭気成分ガス量は僅かであるので、吸引ファン１
８の吸引排気量は必要最小限の少量で済む。また脱臭器
１９としてここでは酸化触媒を用いた方式（加熱用ヒー
タ付）を採用しているが他の方法を用いることも可能で
ある。活性炭系，シリカ系，アルミナ系，ゼオライト
系，イオン交換樹脂系等の吸着剤を用いた吸着脱臭方
式、オゾンを用いた酸化分解方式，バイオ消臭方式，芳
香剤等を用いた中和、マスキング方式などの中から使用
条件に応じて選択することが可能である。

【００１０】次に操作について説明する。まず蓋７を開
放して生ごみ収容部４の中に生ごみを投入し、蓋７を閉
める。以下加熱操作に移る。ヒータ１３とモータ１５に
通電し、生ごみの加熱を開始する。同時にあるいは生ご
みの温度を見計らって冷却ファン１６、吸引ファン１４
の動作も開始する。生ごみの温度は徐々に上昇し、水蒸
気が発生し始める。生ごみ収容部４の断熱性を高めるこ
とは、放熱ロスを少なくして効率的に水蒸気を発生させ
るために有効である。２重壁で断熱された本発明の構成
では温度分布は均一なものとなり、したがって乾燥も均
一である。また、均一な乾燥のためには長時間、低出力
の加熱源で加熱することが好ましいが、この間の収容部
の放熱による電力ロスも断熱構成で防止され、加熱効率
の高いものとなっている。

【００１１】加熱により発生した水蒸気は凝縮路８に流
出してくるが、このとき凝縮路８は生ごみ収容部４によ
って生ごみと熱的に遮断され、冷却ファン１０から送ら
れる空気によって冷却されている。冷却ファンを用いな
くとも自然対流で冷却することも可能である。発生した
水蒸気は同部で冷却され凝縮する。約１００℃で気化し
た水蒸気は同温度で気化する臭気成分を含有する。した
がって、水蒸気が室温まで冷却された場合、この凝縮水
に含まれる臭気成分の割合は、水蒸気に含まれていた臭
気成分の割合と同一である。すなわち発生した臭気もほ
とんど凝縮水とともにドレン孔９から機外へ流出させる
ことができる。ドレン孔９の下流側に凝縮水溜めを設け
た場合には、凝縮水が十分溜った時に取り外して廃棄で
きる構成にしておくとよい。この構成はポータブル機器
としての使用を可能とする。

【００１２】この凝縮部１で凝縮しきれなかった少量の
水蒸気と臭気成分は分岐管１７を介して吸引ファン１８
によって吸引され、脱臭器１９へと送られ、同部で脱臭
後に機外へ排気されるためほぼ無臭となる。凝縮水とと
もに臭気成分が大幅に減少しているので脱臭器１９は小
型になる。また、水蒸気自身が少ないので、活性炭の水
蒸気吸着や酸化触媒の水分被毒は起こらず、脱臭性能は
向上する。このように、凝縮部は低温でなければならな
いが、放熱ロスだけではなく凝縮部１の低温化の維持の
ためにも断熱構成は必要である。

【００１３】２重容器である生ごみ収容部４の底面には
熱による膨張空気の空気抜き孔６が設けられているが、
空気抜き孔６から２重容器の中空部５を上昇する空気流
が生じると断熱性は低下する。このため内容器２と外容
器３は上部で気密に密着していなければならない。ま
た、分離できる方が掃除に便利である。

【００１４】この加熱乾燥処理中において、生ごみの乾
燥初期は生ごみ収容部５を回転することは好ましくな
い、なぜならば停止したまま乾燥し生ごみの表面が乾燥
してから回転すると、生ごみ同士の接着で乾燥しにくい
団子状になることが防止できるからである。このように
乾燥中もすべからく回転は低速である必要がある。

【００１５】またこの煮汁、例えばバナナ等の煮汁は金
属との接着力が極めて強いので、内容器を金属製とする
と生ごみは金属壁に密着し、攪拌が不十分となり乾燥は
不均一となる。また金属製の容器では熱伝導が良いため
に生ごみの熱が放熱し加熱効率は低下する。例えば金属
製真空２重容器とすれば断熱性は良いが、コストは極め
て高くなるため不具合である。

【００１６】プラスチック製の内容器２は生ごみが接着
しにくいので、生ごみ収容部４が回転しても、生ごみは
すべって攪拌されない。これを防止するために、内容器
の内面にはプラスチック製の突起２０があることが望ま
しい。突起の高さは内容器２の直径の１５〜５％であれ
ばよい。これより高ければ生ごみが、突起２０にからま
り突起が汚損するし、低ければ生ごみは攪拌されない。
また内容器２底面の周囲と側壁の曲率は３０mm以上、内
容器の直径の５０％以下であることが好ましい。家庭生
ごみの平均的な大きさから３０mm以下の曲率のコーナに
は、煮汁により生ごみが動きにくくこびり付きやすいか
らである。また、曲率が大きすぎると滑りやすくなり攪
拌が不十分となる。生ごみ収容部４の傾斜角度は４０〜
６０度が最も適切である。これより小さければ攪拌は不
十分となり、大きければ生ごみがこぼれやすくなるから
である。また攪拌する手段は生ごみ収納部４を回転しな
くとも、内部に攪拌ブレードを設けモータでかき混ぜて
もよいものである。

【００１７】処理開始時の生ごみ中の水分が十分多いと
きには、温度検知器２１によるヒータ制御での通電時間
は長いが、水分が少なくなってくると通電時間は激減す
る。この状態を検知することによって処理を終了する。

【００１８】加熱温度が高くなり過ぎると加熱中に生ご
みの熱分解が促進されて有機成分の飛散が多くなり、凝
縮水中に有機成分を多く混入するようになる。これは下
水の有機物処理の負荷を増大することになるので避ける
必要がある。また、生ごみ中に塩化ビニル等が混入して
いる場合等には、加熱温度が高くなりすぎると塩素ガス
が発生し危険である。また低すぎれば乾燥時間はきわめ
て長いものとなる。例えば、いわし，バナナ，鳥肉，じ
ゃがいも，キャベツ，オレンジを３cm大に切ったとご飯
の混合物を加熱した結果、１３０℃で１Kgの生ごみを９
０％乾燥する時間は３時間、１００℃では１０時間で１
０％の乾燥であった。また食間時間である４時間以内に
処理を終えるためには加熱温度は１２０℃以上でなけれ
ばならなかった。一方、ドレン水のＣＯＤは１５０℃で
は１０００ｍｇ／リットル、１４０℃では６００ｍｇ／
リットルであり、下水排水基準６００ｍｇ／リットルと
するには１４０℃以下の加熱でなければならなかった。
この結果最も好ましい乾燥温度は１３０℃を中心とする
１２０℃から１４０℃の間である。

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記のように極めて簡単な構成
で、生ごみを効率的に乾燥減量化処理することができ
る。乾燥は均一となり、処理中の臭気発生も少ない。小
型で設置性に優れた生ごみ処理装置を提供することを可
能とする。その結果、生ごみの保管中の腐敗，悪臭発生
を防止し、また重量を減少させることで収集場所までの
運搬労働を軽減し、運搬中の水分洩れをなくして二次的
臭気発生を防止し、ごみの減量化に寄与する効果を生み
出すものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における生ごみ処理装置の縦
断面図

【図２】本発明の他の実施例における生ごみ処理装置の
縦断面図

【符号の説明】 １ 凝縮部 ２ 内容器 ４ 生ごみ収容部 １１ 回転台座 １３ ヒータ １４ 攪拌羽根 ２０ 突起 ２１ 温度検知部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鵜飼 邦弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−21983（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−185858（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−19192（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−81390（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00 - 5/00 F26B 9/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生ごみ収容部と、前記生ごみ収容部内の生
   ごみを加熱するヒータと、前記生ごみから発生した水蒸
   気を攪拌して下方の生ごみを加熱する攪拌羽根と、前記
   生ごみを攪拌する攪拌手段とを備え、前記ヒータおよび
   前記攪拌羽根が前記生ごみ収容部の上部に設けられてお
   り、前記ヒータおよび前記攪拌羽根を所定の時間作動さ
   せた後、前記攪拌手段を作動させることを特徴とする生
   ごみ処理装置。
2. 【請求項２】生ごみ収容部の内面がプラスチック材料で
   ある請求項１記載の生ごみ処理装置。
3. 【請求項３】生ごみ収容部と、前記生ごみ収容部内の生
   ごみを加熱するヒータと、前記生ごみ収容部の周囲に設
   けられた前記生ごみ収容部と連通する水蒸気の凝縮部
   と、前記生ごみ収容部を形成する内容器と前記内容器の
   周囲に設けた外容器と、前記内容器と前記外容器を上部
   で接続して形成した前記両容器の間の中空部と、前記外
   容器の下部に形成した前記中空部と前記凝縮部との連通
   部を有する生ごみ処理装置。
4. 【請求項４】乾燥する場合の生ごみの加熱温度が１２０
   ℃〜１４０℃ である請求項１または３に記載の生ごみ
   処理装置。
5. 【請求項５】温度検知器により生ごみを加熱するヒータ
   の通電時間が制御されるとともに、生ごみの水分が減少
   すると前記ヒータの通電時間が激減することを検知して
   処理の終了を行う請求項４に記載の生ごみ処理装置。