JP3610639B2 - 生ごみ分解処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は一般家庭や飲食店等から排出される残飯や調理屑等の生ごみを微生物により分解処理する生ごみ分解処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の生ごみを微生物により分解処理する生ごみ分解処理装置としては、コンポスト化装置のように生ごみを容器内に長期間放置して、分解、堆肥化する装置が一般に良く知られているが、最近、実開平６−３４７８４号公報に見られるように、おが屑に微生物を着床させて高速で分解させる生ごみ処理装置が提案されている。この種の生ごみ処理装置は図８に示すような構成になっている。図８において、１は発酵分解槽でおが屑２が充填されている。３は発酵分解槽１内に横設された撹拌羽根である。４は撹拌羽根３を回転させるためのモータ、５はモータ４の回転を撹拌羽根３に伝達するチェーンである。６は発酵分解槽１内に空気の吸引及び排出を行うファン、７は排気口である。
【０００３】
上記構成において、上面手前側に設けられた投入口（図示せず）から、生ごみを投入して投入口の蓋を閉めると、モータ４が回転し、チェーン５によって撹拌羽根３を回転させる。この撹拌羽根３により投入された生ごみはおが屑内に撹拌、破砕される。撹拌は一定時間間隔で所定時間行い、また、ファン６によって空気を発酵分解槽１内に供給することにより、分解菌である好気性菌をおが屑内に繁殖させて分解を行い、生ごみを処理するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、ファン６は、排出する空気量で臭気を拡散する作用を果たしており、この目的のためには比較的大容量の空気流量が必要であるが、本質的には生ごみの分解には臭気拡散に必要なほど多量の空気は必要ではない。
【０００５】
しかしながら、実際には撹拌と大量の空気の排気によって、おが屑の水分は蒸発、排出されることになり、水分が減少し過ぎるとおが屑が乾燥して好気性菌の繁殖が阻害され、分解能力が低下する。さらに、乾燥するとおが屑が粉砕され易く、おが屑の微粒子がファン６によって装置外に放出される場合があった。また、おが屑が粉砕されると、おが屑の多孔性組織が破壊され、好気性菌の繁殖が阻害されるため、生ごみの分解能力が低下する場合があった。さらに、微粉砕されたおが屑は逆に水分が多すぎると塊状に固まりやすく、その部分での空気供給が不十分となって、部分的に嫌気性菌が繁殖し、臭気を発生する場合があった。
【０００６】
また、必要以上の空気を発酵分解槽に給排気することにより、微生物が生ごみを分解して生じた熱を排熱することになり、発酵分解槽内の温度上昇を阻害するため、分解が効率よく行われない。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、分解菌のすみかとなる微生物担体の乾燥を防止して器具外への放出を抑制すると共に、微生物担体に常に適度な温度と水分を保有させることによって、発酵分解槽内を分解菌の繁殖しやすい環境に保持し、長期間安定して生ごみの分解処理が可能な生ごみ処理機を得ることを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、発酵分解槽と、前記発酵分解槽の上部に設けられた生ごみの投入口と、投入口の開閉を行う蓋と、前記発酵分解槽内に設けられた撹拌手段と、前記撹拌手段を回転させる回転手段と、前記発酵分解槽内に充填された微生物担体と、前記発酵分解槽と隔離して形成され、送風手段で給気口から外気を取り入れ、排気口から大気中へ放出する給排気通路と、前記給排気通路に接続され、前記発酵分解槽内の換気を行う換気手段とを設け、前記換気手段は給排気通路と発酵分解槽との間に設けられ前記送風手段よりも能力の小なる換気ファンからなる構成とした。
【０００９】
また、換気手段は、送風手段より上流側にあり、給排気通路と発酵分解槽を連通し、前記給排気通路の上流に設けられた給気口の総開口面積より小なる換気通路からなる構成とし、前記換気手段の換気風量を変化させる換気量調節手段を有する構成とした。
【００１０】
また、換気手段は給排気通路内に形成されるエジェクタ部と、前記エジェクタ部の負圧部に発酵分解槽と連通する連通孔とからなる構成とし、前記換気手段の換気風量を変化させる換気量調節手段を有する構成とした。
【００１１】
【作用】
本発明は発酵分解槽と隔離した給排気通路を形成し、この給排気通路内に送風手段を設けるとともに、給排気通路に接続され、発酵分解槽内の換気を行う換気手段とを設けることにより、送風手段による送風量に対して換気手段による換気量を独立して規定することができる。また、換気手段は給排気通路に臨んでいるので、換気空気を送風手段による空気流と混合して排出する。また、前記換気手段は、給排気通路と発酵分解槽との間に設けられ前記送風手段よりも能力の小さな換気ファンからなる構成とすることにより、必要量以上の空気を発酵分解槽に給排気することがない。
【００１２】
また、送風手段より上流側に、給排気通路と発酵分解槽を連通し、給排気通路の上流に設けられた給気口の総開口面積より小さな換気通路を設けることにより、必要量以上の空気を発酵分解槽に給排気することがない。さらに、換気手段の換気風量を変化させる換気量調節手段を設けることにより、必要に応じて換気風量を変化させることができる。
【００１３】
また、給排気通路にエジェクタ部を形成し、前記エジェクタ部の負圧部に前記発酵分解槽と連通する連通孔とを設けることにより、必要量以上の空気を発酵分解槽に給排気することがない。さらに、換気手段の換気風量を変化させる換気量調節手段を設けることにより、必要に応じて換気風量を変化させることができる。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の第１の実施例を図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１において（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。８は発酵分解槽でケース９内に収納されている。１０は発酵分解槽８内に充填されている微生物担体で、一般には通気性、保水性に優れたおがくずなどを用いる。１１は発酵分解槽８上部前方に設けられた生ごみの投入口で、上部に開閉自在の蓋１２が設けられている。１３は発酵分解槽８内に横設されたシャフトで撹拌手段である撹拌羽根１４が固定されている。ケース９上部後方には回転手段であるモータ１５が格納されており、その回転力をチェーン１６に伝達してシャフト１３、および撹拌羽根１４を回転させる。１７は送風手段である送風ファンで、発酵分解槽８とは隔離されて設けられた給排気通路１８内に設定されており、給気口１９から外気を取入れ、排気口２０から大気中へ放出する。２１は給排気通路１８に接続された換気手段で、送風ファン１７の上流側にあって発酵分解槽８と給排気通路１８とを連通する換気通路２２で構成されており、この換気通路２２は給気口１９の総開口面積よりも小さな開口面積としてある。２３は装置全体の制御を行う制御器、２４は微生物担体１０の取り出し口である。
【００１６】
上記構成において、発酵分解槽８上部前方に設けられた生ごみの投入口１１の蓋１２を開けて、生ごみを投入し、再度蓋１２を閉めると、モータ１５が回転し、回転力をチェーン１６によってシャフト１３に伝え、撹拌羽根１４により発酵分解槽８内を撹拌して、生ごみと微生物担体１０を均一に混合する。モータ１５は一定時間毎に所定時間回転し、生ごみを破砕しながら均一に混合するとともに微生物担体１０に空気を供給する。微生物担体１０内に均一に分散した生ごみは、分解菌により分解され、二酸化炭素と水となって、送風ファン１７によって換気通路２２から給排気通路１８を通してケース９外に放出される。ここで、給排気通路１８は発酵分解槽８と隔離して形成し、発酵分解槽８と給排気通路１８を連通する換気通路２２の開口面積を、給気口１９の総開口面積よりも小さく設定しているので、送風ファン１７の送風量に対して発酵分解槽８内の換気風量を小さく押さえることができる。
【００１７】
微生物による生ゴミの分解では、その分解速度からみて、単位時間に多量の空気を供給する必要はなく、発酵分解槽８内で分解によって発生した二酸化炭素や水を排出する程度の換気量で十分である。発酵分解槽８内への送風量が多すぎると、従来例で示したように微生物担体１０の乾燥や温度低下により分解反応が阻害されたり、使用上の問題が生じてくる。しかし、本実施例の構成によれば、必要量以上の空気を発酵分解槽８に給排気することがないので、微生物担体１０の乾燥を防止するとともに温度低下も抑制し、分解菌の増殖に適した環境を維持することができる。また、乾燥を防止するので微生物担体１０の微細化を抑制するとともに、発酵分解槽８内の換気風量が小さいので、微生物担体１０の粒子が装置外に放出されることがない。さらに、換気通路２２は給排気通路１８に連通しているので、発酵分解槽８から排出された空気は給排気通路１８内で大量の空気と混合希釈され、装置外に放出されるので、臭気も低減することができる。
【００１８】
また、図１の実施例では、発酵分解槽８内への空気の供給口は特に示していない。必要なら発酵分解槽８の一部に設けてもよいが、実際には蓋１２とケース９の隙間から流入する空気で十分である。また、給気口１９は、給排気通路１８の上流側に設けているが、発酵分解槽８と隔離されている構成であればよく、たとえば給排気通路１８とモータ１５の収納スペースを連通させ、収納スペースのケース９壁面に設けてもよい。
【００１９】
（実施例２）
図２において図１の実施例と異なる点のみ説明すると、２５は発酵分解槽８と給排気通路１８の間に設けられた換気ファンで、送風ファン１７よりも送風能力の小さなものが用いられる。この構成により、換気ファン２５の能力で発酵分解槽８内への換気風量が設定され、必要量以上の空気を発酵分解槽８に給排気することがないので、図１の実施例と同様の効果が得られる。また、図２の実施例では換気ファン２５は送風ファン１７の上流側に設定しているが、構造上の制約で上流側に設定できない場合は下流側でもよい。
【００２０】
（実施例３）
図３において２６は給排気通路１８内に設けられたエジェクタ部で、このエジェクタ部２６の負圧部に発酵分解槽８と連通する連通孔２７を設けている。送風ファン１７によって給排気通路１８に供給された空気はエジェクタ部２６で流路をせばめられ、最小径部を通過した後、負圧部を形成する。したがって、発酵分解槽８内の空気は連通口２７を通してエジェクタ部２６に吸引され、送風ファン１７によって供給された空気とともに装置外に排出される。エジェクタ部２６の構造と連通孔２７の大きさで発酵分解槽８内への換気風量が設定され、必要量以上の空気を発酵分解槽に給排気することがないので、図１の実施例と同様の効果が得られる。また、図３の実施例ではエジェクタ部２６は送風ファン１７の下流側に設けているが、上流側に設定しても同様の効果が得られる。
【００２１】
（実施例４）
図４において送風ファン１７の上流側に、給排気通路１８と発酵分解槽８を連通する換気通路２２を設け、この換気通路２２の換気風量を変化させる換気量調節手段２８を設けている。換気量調節手段２８には小孔２９が設けられ、最低換気風量を確保する。３０は換気量調節手段２８を駆動する駆動部である。この構成により、必要に応じて発酵分解槽８内の換気風量を任意に変化させることができる。すなわち、図１から図３の実施例では微生物担体１０の乾燥を防止する構成を示したが、逆に水分が多すぎても酸素の供給がうまく行われなくなり、分解が阻害される。このような場合は、換気風量を増大させて、微生物担体１０の過剰水分を除去し、微生物の棲息に適した環境条件を維持する必要がある。そこで、微生物担体１０の水分が多すぎるような場合は、駆動部３０を回動もしくは摺動させて、換気量調節手段２８を開き、換気通路２２の開口面積を大きくして換気風量を増大させ、過剰水分を除去する。水分が適正になった後、換気量調節手段２８を閉じ、換気通路２２の開口面積を小さくして換気風量を減少させ乾燥を防止する。このように、必要に応じて換気風量を変化させることにより、微生物の棲息環境を良好に維持するので生ごみの分解を効率よく行うことができる。
【００２２】
実施例では示していないが、図２で示した実施例において、換気ファン２５の上流側に換気量調節手段２８を設ける構成でも、また図３で示した実施例において、連通孔２７の入り口に換気量調節手段２８を設ける構成でも図４の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
（参考例１）
図５において３１は生ごみの投入を検知する投入検知手段で、図５の参考例では蓋１２のヒンジ部（図示せず）に設けた開閉スイッチである。３２は投入検知手段３１の信号によって送風ファン１７、換気量調節手段２８、回転手段１５の少なくとも一つを調節する制御装置である。３３は換気量調節手段２８の駆動装置である。通常、生ごみを投入して数時間後から分解が活発になるが、分解を促進するには通常よりも多くの酸素を必要とし、また、水分も多く発生するので換気量も多くしなければならない。そこで、生ごみの投入を検知して、一定時間だけ送風ファン１７、換気量調節手段２８の換気風量、回転手段１５の少なくとも一つの能力を増大させて分解反応を促進し、所定時間後、分解反応速度が減少したと判断して、これらの能力を減少させて、発酵分解槽８内への過剰の空気供給を抑制する。このように分解過程に応じた制御により効率的に分解を行わせるとともに、過剰な電力の消費を抑制するので省エネルギー化も図ることができる。
【００２４】
図５の参考例は図４の実施例の構成を基にしたものであるが、図１、図２、図３の実施例についても同様の構成が可能であり、それを図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。図６（ａ）は送風ファン１７の能力を変化させることにより、換気通路２２からの換気風量を変化させる。また、図６（ｂ）では、同様に連通孔２７からの換気風量を変化させる。また、図６（ｃ）では送風ファン１７、換気ファン２５のどちらか一方もしくは両方を変化させる。さらに、図６の参考例では、同時に回転手段１５の能力も変化させれば分解過程に応じたよりきめ細かな制御が可能である。図５及び図６の参考例では投入検知手段３１は開閉スイッチを用いたが、生ごみの投入を直接検知するフォトセンサや重量センサを用いることもできる。
【００２５】
（参考例２）
図７において、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は側面断面図である。３４は微生物担体１０もしくは発酵分解槽８内の状態を検知する状態量検出手段で、制御装置３２は状態量検出手段３４の信号によって送風ファン１７、換気量調節手段２８、回転手段１５の少なくとも一つを調節する。微生物担体１０の状態に応じて換気風量や撹拌状態を制御できるので、微生物の棲息環境をよりきめ細かく制御するとともに、過剰な電力の消費を抑制するので省エネルギー化も図ることができる。図７の参考例は図４の実施例の構成を基にしたものであるが、図１、図２、図３の実施例についても同様の構成が可能である（図示せず）。状態量検出手段３４としては、微生物担体１０もしくは発酵分解槽８内の温度または湿度、発酵分解槽８内の排ガス濃度、重量変化量を検知する方法などが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、送風手段による送風量に対して換気手段によりよる換気量を独立して規定することができ、過剰の空気が発酵分解槽に供給されることがない。したがって、微生物担体の乾燥や微細化、温度低下を防止して、分解菌の増殖に適した環境を維持し、分解効率の劣化を抑制する。また、発酵分解槽内への過剰空気の供給がないので微生物担体粒子が送風によって装置外に飛散することもない。また、換気手段は給排気通路に臨んでおり、換気空気を送風手段による空気流と混合して排出するので臭気も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の一実施例における生ごみ分解処理装置の正面断面図
（ｂ）本発明の一実施例における生ごみ分解処理装置の側面断面図
【図２】本発明の他の実施例における生ごみ分解処理装置の断面図
【図３】本発明の他の実施例における生ごみ分解処理装置の断面図
【図４】本発明の他の実施例における生ごみ分解処理装置の断面図
【図５】（ａ）本発明の参考例１における生ごみ分解処理装置の正面断面図
（ｂ）本発明の参考例１における生ごみ分解処理装置の側面断面図
【図６】（ａ）参考例１に関わる他の参考例の生ごみ分解処理装置の断面図
（ｂ）参考例１に関わる他の参考例の生ごみ分解処理装置の断面図
（ｃ）参考例１に関わる他の参考例の生ごみ分解処理装置の断面図
【図７】（ａ）本発明の参考例２における生ごみ分解処理装置の正面断面図
（ｂ）本発明の参考例２における生ごみ分解処理装置の側面断面図
【図８】従来の生ごみ分解処理装置の断面図
【符号の説明】
８ 発酵分解槽
１０ 微生物担体
１１ 投入口
１２ 蓋
１４ 撹拌手段（撹拌羽根）
１５ 回転手段（モータ）
１７ 送風手段（送風ファン）
１８ 給排気通路
１９ 給気口
２１ 換気手段
２２ 換気通路
２５ 換気ファン
２６ エジェクタ部
２７ 連通孔
２８ 換気量調節手段
３１ 投入検知手段（開閉スイッチ）
３２ 制御装置
３４ 状態量検知手段

Claims (3)

1. 発酵分解槽と、前記発酵分解槽の上部に設けられた生ごみの投入口と、前記投入口の開閉を行う蓋と、前記発酵分解槽内に設けられた撹拌手段と、前記撹拌手段を回転させる回転手段と、前記発酵分解槽内に充填された微生物担体と、前記発酵分解槽と隔離して形成され、送風手段で給気口から外気を取り入れ、排気口から大気中へ放出する給排気通路と、前記給排気通路に接続され前記発酵分解槽内の換気を行う換気手段とを有し、前記換気手段は、給排気通路と発酵分解槽との間に設けられ前記送風手段よりも能力の小なる換気ファンからなる生ごみ分解処理装置。
2. 発酵分解槽と、前記発酵分解槽の上部に設けられた生ごみの投入口と、前記投入口の開閉を行う蓋と、前記発酵分解槽内に設けられた撹拌手段と、前記撹拌手段を回転させる回転手段と、前記発酵分解槽内に充填された微生物担体と、前記発酵分解槽と隔離して形成され、送風手段で給気口から外気を取り入れ、排気口から大気中へ放出する給排気通路と、前記給排気通路に接続され前記発酵分解槽内の換気を行う換気手段とを有し、前記換気手段は、前記送風手段より上流側にあり、前記給排気通路と発酵分解槽を連通し、前記給排気通路の上流に設けられた給気口の総開口面積より小なる換気通路からなる構成とし、前記換気手段の換気風量を変化させる換気量調節手段を有した生ごみ分解処理装置。
3. 発酵分解槽と、前記発酵分解槽の上部に設けられた生ごみの投入口と、前記投入口の開閉を行う蓋と、前記発酵分解槽内に設けられた撹拌手段と、前記撹拌手段を回転させる回転手段と、前記発酵分解槽内に充填された微生物担体と、前記発酵分解槽と隔離して形成され、送風手段で給気口から外気を取り入れ、排気口から大気中へ放出する給排気通路と、前記給排気通路に接続され前記発酵分解槽内の換気を行う換気手段とを有し、前記換気手段は、前記給排気通路内に形成されるエジェクタ部と前記エジェクタ部の負圧部に発酵分解槽と連通する連通孔とからなる構成とし、前記換気手段の換気風量を変化させる換気量調節手段を有した生ごみ分解処理装置。

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