JP3313057B2 - 生ゴミ分解処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は生ゴミを分解する処
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、水を張った分解槽の底面内部に多
孔物質のバブラーを設置し、該バブラーにエアーブロア
ーからの圧縮空気を送給し、バブラーから発生する多量
のエアーレーションにより好気性微生物の活動を促して
水中で生ゴミを分解し、また、同時に多量に発生する泡
を処理する消泡液化タンクを分解槽の上半部側面に設置
した構成のものは知られている。（例えば第３０２３８
８２号登録実用新案公報参照）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の分
解槽内に用いられているバブラーは、殆ど所謂散気管と
呼ばれるものが多く、多孔物質で構成されているため、
汚泥が低濃度の場合は然して問題もなく充分目的を達成
できるが、生ゴミ処理ではＭＬＳＳが50,000〜60,000pp
mという高濃度になり、汚泥が散気管の中に逆流して短
期間でバブル発生孔を閉塞してしまう問題点があり、ま
た、処理水の濃度が高くなってくると曝気エアーによっ
て水面上に発泡現象が生じ、分解槽内は泡で充満し、こ
れらの泡は排気管に排出されてやがては脱臭器に達し極
めて短時間の内に脱臭能力を低下させる問題点があり、
さらに分解槽で分解処理された濃縮処理水を蒸発固形化
槽に直送すると乾燥固形化にかなりの時間を要してい
た。本発明はこれらに鑑み、高濃度の分解槽内のバブラ
ーにおいてもバブル発生孔が閉塞することがなくなり、
また消泡気水分離器は大量発生の気泡を槽外に排出せず
に気水分離処理が達成でき、さらに分解槽で分解処理さ
れた濃縮処理水を蒸発固形化槽に直送せずに途中に濃縮
処理水の濃度を分離する濃縮分離サイクロンを設けるこ
とにより効率の良い生ゴミの分解固形化が可能となる生
ゴミ分解処理装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の生ゴミ分解処理装置は、加熱手段を設けて
密閉した槽内の温水中で曝気により好気性微生物の活動
を助長し生ゴミを分解する分解槽と、槽内で分解残留物
を加熱して乾燥固形化する蒸発固形化槽とを配設し、上
記分解槽の天井蓋部に消泡気水分離器を設け、上記蒸発
固形化槽の排気管に上記分解槽と連通する通気管を枝設
し、蒸発固形化槽からの排気熱を分解槽に回帰せしめる
ことを特徴とする。 上記の構成を有する本発明の生ゴミ
分解処理装置によれば、分解槽内の濃度が高くても曝気
孔が閉塞することなく、また消泡気水分離器で大量に発
生した泡も分解槽内に完全に閉じ込めることができ、さ
らに排気熱も有効に活用できる。 請求項２記載のよう
に、請求項１記載の生ゴミ分解処理装置において、上記
分解槽と蒸発固形化槽との配管中間部に濃縮処理水を分
離する濃縮分離サイクロンを配設することが好ましい。
請求項２記載の生ゴミ分解処理装置によれば、濃縮分離
サイクロンにより分解槽の底部から取出す濃縮処理水を
濃度別に再分別ができるので、蒸発固形化槽での固形化
処理効率を著しく高めることができ、悪臭を伴う排水を
装置外に排出することもなくなる。 請求項３記載のよう
に、請求項１又は２記載の生ゴミ分解処理装置におい
て、上記消泡気水分離器が分解槽の天井蓋部に泡止め突
起を突設し、天井蓋の内面と小隙間を有して回転する回
転羽根板と回転羽根板を通過した排気を排出する排気出
口とを設けることができる。 請求項４記載のように、請
求項１、２又は３記載の生ゴミ分解処理装置において、
上記分解槽がパブラーディフユーザーを備えることがで
きる。 請求項５記載のように、請求項４記載の生ゴミ分
解処理装置において、上記パブラーディフユーザーは、
略円錐台形に形成し大径側の円形外周縁部を縦断画く字
形に折り曲げしてパブル発生振動面を曲設した同形で大
ききの異なる上側のバブル発生面と下側のパブル発生面
との中心部を芯管通気孔を穿設したバブラ一芯管に挿通
しスペーサーを介して上下に積み重ねて形成することが
できる。 請求項６記載のように、請求項２記載の生ゴミ
分解処理装置において、上記濃縮分離サイクロンが、筒
胴の上半部内部に縦方向に分離水取出し筒と該分離水取
出し筒内に挿通した低比重水上昇管を備え、筒胴の上下
端部には低比重取出し管と重比重取出し管とを備えるこ
とができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明のバブラーディフューザー、消泡気水
分離器、濃縮分離サイクロンを各部位に配置した一連の
生ゴミ分解処理装置の実施例を示すものであり、以下こ
れらについて詳述する。

【０００６】図１〜図３において、バブラーディフュー
ザー１は、例えばヒーター等の加熱手段を用いて底側か
ら加熱する分解槽２の底面３の内部に配置し、分解槽２
の外側位置に設けたエアーブロアー４と通気管５で連通
して取付ける。また、バブラーディフューザー１は、有
蓋内筒管の無蓋側の一端部を通気管５に螺入６したバブ
ラー芯管７を中心に、縦断面ハ字形の中空の略円錐台形
に形成した上側及び下側のバブル発生面板８及び９をス
ペーサー１０を介して一定間隔をあけて上下に積み重ね
た状態で取付ける。さらに詳しくは、上下のバブル発生
面板８，９共に例えばステンレス鋼板の厚さ０．５mmの
ものを用い、中空の円錐台形の頂辺部の仮想水平線Ｓと
上側のバブル発生面板８の斜面１１との俯角αは約３４
゜に形成してバブラー芯管７に中心部を取付け斜面１１
の大径側の円形外周縁部を更に下側のバブル発生面板９
側に向かって断面く字形に内側に折り曲げてバブル発生
振動面１２を形成してバブル発生振動面１２の先端部は
下側のバブル発生面板９の斜面１３上に添接するように
取付ける。同様に斜面１３の大径側の円形外周縁部を断
面く字形に内側に折り曲げてバブル発生振動面１４を形
成する。

【０００７】また、本発明のテスト機ではバブル発生振
動面１２の先端部の仮想水平線Ｎとの仰角βは約６０゜
に形成すると好結果を得ることができた。尚この場合の
斜面１１の最大位置の直径は９４mm、バブル発生振動面
１２の先端直径は１１４mm、スペーサー１０の厚み、即
ち、斜面１１と１３との間隔は９mmが好成績を得た。さ
らに下側の斜面１３、バブル発生振動面１４の直径は各
々、１１８mm、１３８mmに形成した。

【０００８】底蓋１５は板厚０．５mmのステンレス鋼板
で縦断面ハ字形の中空の円錐台形に形成し、前記スペー
サー１０と同一形状、大きさのスペーサー１６を斜面１
３の下面に介入して斜面１３と平行にバブラー芯管７に
取付ける。さらに詳しくは、底蓋１５の直径はバブル発
生振動面１４の直径より大径に形成し、バブル発生振動
面１４の先端部が底蓋１５の上面に添接するように取付
ける。芯管通気孔１７はバブラー芯管７の内周面より外
周面に向かって貫通穿設する。さらに詳しくは、通気が
内周面より外周面に噴出できるようにスペーサー１０及
び１６の部分は避けてそれ以外の位置に穿設する。

【０００９】次に本発明を構成する消泡気水分離器につ
いて詳細に説明する。図４及び図５において消泡気水分
離器１８は分解槽２の天井蓋１９の隅部に設けられてい
る。消泡気水分離器１８の分離室２０は天井蓋１９の隅
部に例えば有蓋円筒形に形成し、側面には排気出口２１
を穿設する。駆動軸２２は分離室２０中に横方向に回転
するように軸受により支持され、分離室２０より外に出
した一端側には駆動モーター２３を取付け、分解槽内の
一端側には回転羽根板２４を横方向に回転するように軸
着する。さらに詳しくは、回転羽根板２４は回転円板２
５の中心より円周四等分位置に向かって十字形状に回転
円板２５の表面と直角方向に帯板状に垂立固定した回転
羽根２６を設け、回転羽根２６の上端面２７が天井蓋１
９の内面２８と小隙間２９を形成して横方向に回転する
ように取付ける。この場合小隙間２９の隙間は１mm以下
と極力小さくすることが好ましい。泡止め突起３０は内
面２８に断面略三角形で、且つ、駆動軸２２を中心とす
る円形に突設する。泡止め溝３１は、前記泡止め突起３
０と対向する位置の回転羽根２６の上端面２７を切欠き
窪設する。さらに詳しくは、前記泡止め突起３０が泡止
め溝３１内に突入した状態で回転羽根２６が回転できる
位置に欠設する。

【００１０】さらに本発明を構成する濃縮分離サイクロ
ンについて以下詳細に説明する。図１及び図６、並びに
図７において、濃縮分離サイクロン３２は分解槽２の外
側位置で、且つ、濃縮分離サイクロン３２と後述する蒸
発固形化槽との配管中間部に設置する。濃縮分離サイク
ロン３２の筒胴３３は、円筒形の上下端部を先尖りの円
錐形に形成し、円錐形の底面側は共に筒胴３３と連通し
た円錐形に各々形成し、上端側に形成した円錐形天井板
３４の傾斜面に一端部は筒胴３３内に連通し他端部は後
述する蒸発固形化槽と連通する低比重取出し管３５を横
方向に連通して設ける。重比重取出し管３６は筒胴３３
の下端側に形成した円錐形底面３７の先端部に一端を連
通し、他の一端側は蒸発固形化槽に連通して横方向に設
ける。処理水導入管３８は筒胴３３の略全高の1/2の高
さ位置に筒胴３３の内部と一端部を連通して取付け、且
つ、取付け位置は、前記低比重取出し管３５と略９０゜
をなす筒胴３３の外周面の位置に一端部を挿入して低比
重取出し管３５と平行方向に取付け、他の一端部は後述
するポンプを介して分解槽からの処理水を送水する通水
管に接続する。分離水取出し筒３９は、上半部は径違い
の円筒形に形成して、筒胴３３の上半部の内部に縦方向
に設置し、上端側の細径の戻り管４０の先端は円錐形天
井板３４の先端から突出して後述する分解槽２への戻り
管と連通して接続し、下端側は縦断面Ｌ字形に折り曲
げ、横方向に開口して分離水取水口４１を形成し、分離
水取水口４１を前記処理水導入管３８の高さ位置より上
方位置の筒胴３３の内部に横方向に取付ける。また、こ
の場合、分離水取水口４１は図７に示す如く処理水導入
管３８からの入水の流動回転方向と同一方向に向けて先
端開口部を曲接することが好ましい。

【００１１】低比重水上昇管４２は、略円筒状に形成し
て分離水取出し筒３９内に縦方向に設け、下端部はハ形
に拡径開口して低比重水入口４３を形成して、分離水取
出し筒３９より下側位置に突出し、上端側は横方向に曲
げて分離水取出し筒３９の上半部周壁に挿通して分離水
取出し筒３９の外部へ流出する流出口４４を設ける。

【００１２】蒸発固形化槽４５は、例えば槽内にストレ
ーナー枠４６を張設し、底面内部には多孔質物質で形成
するバブラー４７と、底面外部には加熱手段の一例とし
てヒーター４８を設け、蒸発固形化槽４５の天井面４９
側に設けた排気管５０から分岐した配管の一端側は消臭
器５１へ、他方の通気管５５の一端側は分解槽２内のバ
ブラーディフューザー１に配管する。

【００１３】

【実施例】バブラーディフューザー１の上側のバブル発
生面板８と下側のバブル発生面板９の積み重ね数はかな
らずしも上下に二層に限定されるものではなく、三層、
四層としてもよい。

【００１４】

【作用】バブラーディフューザー１に向かってエアーブ
ロアー４からの圧搾空気を送り込むと、圧搾空気は通気
管５からバブラー芯管７内に流入し、芯管通気孔１７か
ら外に出て、上下のバブル発生面板８及び９内に進入
し、先端部のバブル発生振動面１２及び１４を押し上げ
て圧搾空気は水中に押し出され、空気が噴出する際の振
動とバブル発生振動面の開閉振動により、圧搾空気は水
中を気泡化して上昇する。この場合バブル発生振動面を
上側より稍小径にして多重に重ねて形成しているため各
々径の相違するバブル発生振動面から発生したバブルは
直径の違った円筒形状を形成しつゝ上昇する。また、上
下のバブル発生面板８及び９、並びにバブル発生振動面
１２及び１４は共に傾斜が付いているのでＭＬＳＳが5
0,000〜60,000ppmという高濃度の汚泥でも滑り落ちてバ
ブル発生部位を閉塞する懸念が無くなった。

【００１５】次に消泡気水分離器１８の作用について述
べると、駆動モーター２３により駆動軸２２を介して回
転羽根板２４を回転すると分解槽内の曝気エアーで発泡
現象により大量に発生し、天井蓋１９部まで上昇してき
た泡は、回転羽根板２４中に進入しようとするが、回転
羽根２６の回転遠心力で飛散させ、さらに発泡した泡に
混じって小さな浮遊物が上昇し小隙間２９に入り込んだ
場合でも、泡止め突起３０によって泡の群れを回転羽根
２６の中に流下させ遠心力によって跳ね飛ばして、泡類
は分解槽内に閉じ込め回転する回転羽根２６中を通過し
て分離室２０内へ進入できるのは気体の排気のみで、排
気出口２１から排気は消臭器５１側へ排出される。

【００１６】続いて濃縮分離サイクロン３２の作用に就
いて述べると、分解槽２の底部からポンプ５２を介して
処理水導入管３８に送られてきた濃縮処理水は、処理水
導入管３８から筒胴３３内に入り、筒胴３３内を螺旋状
に流動し、最も比重の軽い水分は、回転中に分離水取水
口４１から浸入してポンプ５２の圧力で分離水取出し筒
３９内を上昇し、上端部の戻り管４０から元の分解槽２
へと処理水は返送される。また、前記処理水より稍比重
の重い回転しにくい処理水は、低比重水入口４３から入
り低比重水上昇管４２中を上昇して流出口４４から出て
筒胴３３の天井部に到達し、低比重取出し管３５から排
出されて蒸発固形化槽４５へ通水管を通って送給する。
さらに濃縮分離サイクロン３２内に入った濃縮処理水の
内、最も重比重の重いものは円錐形底面３７側に沈降
し、重比重取出し管３６から出て、通水管５４を通って
蒸発固形化槽４５側へ送給する。

【００１７】排気管５０から分岐した高温排気は、通気
管５５を通って分解槽２内へ回帰し、バブラーディフュ
ーザーを介して高温のバブルを発生し、分解槽内の加温
と分解を助長する。蒸発固形化に要する熱量は分解槽に
還元され熱回収を計っている。また、この空気は十分に
酸素を保有しているので分解槽において微生物分解に使
用している。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した如く本発明のバブラーディ
フューザーは分解槽内の濃度が高くても曝気孔が閉塞す
ることなく、また、消泡気水分離器で大量に発生した泡
も分解槽内に完全に閉じ込めることができ、さらに濃縮
分離サイクロンにより分解槽の底部から取出す濃縮処理
水を濃度別に再分別ができるので、蒸発固形化槽での固
形化処理効率を著しく高めることができ悪臭を伴う排水
を装置外に排出することもなくなり、また、さらに排気
熱も有効に活用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生ゴミ分解処理装置の全体図の略図で
ある。

【図２】バブラーディフューザーの縦断面図である。

【図３】バブラーディフューザーの平面図である。

【図４】消泡気水分離器の縦断面図である。

【図５】消泡気水分離器の回転羽根板の平面図である。

【図６】濃縮分離サイクロンの縦断面図である。

【図７】濃縮分離サイクロンの平面図である。

【符号の説明】

１ バブラーディフューザー ２ 分解槽 ７ バブラー芯管 ８ 上側のバブル発生面板 ９ 下側のバブル発生面板 １１ 斜面 １２ バブル発生振動面 １３ 斜面 １４ バブル発生振動面 １５ 底蓋 １７ 芯管通気孔 １８ 消泡気水分離器 １９ 天井蓋 ２０ 分離室 ２１ 排気出口 ２４ 回転羽根板 ２５ 回転円板 ２６ 回転羽根 ２７ 上端面 ２８ 内面 ２９ 小隙間 ３０ 泡止め突起 ３２ 濃縮分離サイクロン ３３ 筒胴 ３５ 低比重取出し管 ３６ 重比重取出し管 ３８ 処理水導入管 ３９ 分離水取出し筒 ４２ 低比重水上昇管 ４５ 蒸発固形化槽 ４７ バブラー ４８ ヒーター ４９ 天井面 ５０ 排気管 ５５ 通気管

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱手段を設けて密閉した槽内の温水中
   で曝気により好気性微生物の活動を助長し生ゴミを分解
   する分解槽と、槽内で分解残留物を加熱して乾燥固形化
   する蒸発固形化槽とを配設し、上記分解槽の天井蓋部に
   消泡気水分離器を設け、上記蒸発固形化槽の排気管に上記分解槽と連通する通気
   管を枝設し、蒸発固形化槽からの排気熱を分解槽に回帰
   せしめること を特徴とする生ゴミ分解処理装置。
2. 【請求項２】 上記分解槽と蒸発固形化槽との配管中間
   部に濃縮処理水を分離する濃縮分離サイクロンを配設し
   たことを特徴とする請求項１記載の生ゴミ分解処理装
   置。
3. 【請求項３】 上記消泡気水分離器が分解槽の天井蓋部
   に泡止め突起を突設し、天井蓋の内面と小隙間を有して
   回転する回転羽根板と回転羽根板を通過した排気を排出
   する排気出口とを設けていることを特徴とする請求項１
   又は２記載の生ゴミ分解処理装置。
4. 【請求項４】 上記分解槽がパブラーディフユーザーを
   備えていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の
   生ゴミ分解処理装置。
5. 【請求項５】 上記パブラーディフユーザーは、略円錐
   台形に形成し大径側の円形外周縁部を縦断画く字形に折
   り曲げしてパブル発生振動面を曲設した同形で大ききの
   異なる上側のバブル発生面と下側のパブル発生面との中
   心部を芯管通気孔を穿設したバブラ一芯管に挿通しスペ
   ーサーを介して上下に積み重ねて形成していることを特
   徴とする請求項４記載の生ゴミ分解処理装置。
6. 【請求項６】 上記濃縮分離サイクロンが、筒胴の上半
   部内部に縦方向に分離水取出し筒と該分離水取出し筒内
   に挿通した低比重水上昇管を設けて筒胴の上下端部には
   低比重取出し管と重比重取出し管とを設けたことを特徴
   とする請求項２記載の生ゴミ分解処理装置。