JP3666409B2

JP3666409B2 - 生ゴミの処理装置

Info

Publication number: JP3666409B2
Application number: JP2001125195A
Authority: JP
Inventors: 淳一池内; 政則小屋本; 弘泰川西; 浩一藤田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP2002316131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生ゴミの処理装置に関する。さらに詳しくは、一般家庭、飲食店等から排出される生ゴミを微生物により分解処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般家庭、飲食店等の厨房から排出される生ゴミの処理方法として、微生物を利用して分解処理（醗酵）する方法が知られており、この処理を行う生ゴミ処理装置が実用に供されている。この生ゴミ処理装置は、通常、おが屑等の木質細片に好気性微生物を植菌した生ゴミ処理材を用い、生ゴミを撹拌しながら好気性微生物を生育、増殖させ、微生物の代謝によって生ゴミ中に含まれる有機物を炭酸ガス、水、アンモニア等に分解する。このとき、生ゴミの分解を効率よく行うためには、生ゴミ処理材と生ゴミの混合物の温度、含水率、撹拌条件、酸素の補給等を、常に微生物の生育に適した条件に保つ必要があり、これに関しては種々の先行技術が知られている。
【０００３】
例えば、特開平８−１７３９３９号公報には、本願添付図面の図４の概略構成図に示すように含水率検知センサ−２が設けられた処理槽１と制御部５からなる生ゴミ処理装置Ｂが開示されている。この技術においては、サ−ミスタ−２ａとヒ−タ−２ｂとからなる含水率検知センサ−２によって検知された含水率値が、ある設定値以上の場合には処理槽１内の加熱手段３１、送風手段３２、撹拌手段３３等の含水率調整手段３を、強処理モ−ド側で運転するように制御部５が制御する。強処理モ−ドにおいては、加熱手段３１としての面ヒ−タ−、送風手段３２としての排気ファン、撹拌手段３３の撹拌頻度等が高負荷域にあり、例えば、多量の水分の蒸発が行われるようにされている。一方、含水率検知センサ−２により検知する含水率値が、ある設定値以下の場合には、処理槽内の水分の蒸発を少量に抑える弱処理モ−ド側で運転するように制御され、常に、処理槽１の内部に微生物が生育するのに適した水分が存在するよう工夫されている。
【０００４】
ここで、含水率検知センサ−２は、図５に示すように、サ−ミスタ−２ａと、ヒ−タ−２ｂから構成され、ヒ−タ−２ｂの通電前後の温度上昇度の差異から含水率を検知するようにされている。測定方法は、初期温度Ｘ₀を測定記憶し、その後、ヒ−タ−通電を開始し、ある一定時間後に上昇温度Ｘ₁を測定し、温度上昇度ΔＸ＝Ｘ₁−Ｘ₀の演算を制御部５に組み込まれたマイコンで行い、ΔＸがある一定値以上か未満かで、含水率がある設定値以上か未満かの判定を行うようになっている。
【０００５】
しかしながら、上記技術においては、含水率検知センサ−２と、生ゴミと生ゴミ処理材の混合物との接触状態、生ゴミ処理材の温度変化等の原因により含水率検知センサ−２が誤判定をすることがあり、それを防ぐため、測定を複数回行い、その平均値から含水率の判定を行っている。すなわち、図６に示すように、図中、●で示す含水率の測定を、例えば、１時間に１度、複数回行ってその平均値を求め、その平均値が予め設定した閾値より小であれば上記したように、処理槽１内の加熱手段３１、送風手段３２、撹拌手段３３等の含水率調整手段３を弱処理モ−ドで制御し、処理槽１内の水分の蒸発量を少なくして水分の蒸散を防ぎ、処理槽１の内部を微生物の生育に適した含水率となるように調整する。同様に、含水率の平均値が設定した閾値より大であれば、上記含水率調整手段３を強処理モ−ドで制御して、処理槽１内の水分の蒸発量を多くし、水分を蒸散させて処理槽１の内部を微生物が生育するのに適した含水率となるように調整する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、上記従来技術においては、測定を複数回行い、その平均値から含水率の判定を行っているため、デ−タ採取に時間がかかるという問題がある。含水率が設定値とほぼ同じであれば、標準処理モ−ドで連続的に運転されるため問題ないが、例えば、弱処理モ−ドで生ゴミ処理装置を運転しているとき、スイカ等、水分の多い生ゴミを投入した場合、速やかに強処理モ−ドに移行する必要があるにも拘わらず、タイムラグが生じ、弱処理モ−ドで運転が続けられる。その結果、水分が過剰となり、このような状態では微生物が十分にその活性を発揮することができず、醗酵が不十分となって、生ゴミの腐敗が始まり、悪臭を放つようになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、生ゴミ投入前、及び投入して一定時間経過後の処理槽の内部温度の低下度合から、生ゴミの種類、量等の生ゴミの状態に応じて簡単に、かつ、直ちに適当な処理モ−ドを選択し、そのモ−ドに移行できる生ゴミの処理方法を見出し本発明に到達した。すなわち、本願第一発明によれば、生ゴミを微生物により分解処理する生ゴミ処理装置において、生ゴミ投入直前の処理槽の内部温度を測定し、ついで、生ゴミ投入と同時に加熱を中断し、一定時間経過後に上記処理槽の内部温度を測定して温度差を求め、温度の低下度合から生ゴミ処理装置の処理モ−ドを選ぶことを特徴とする生ゴミの処理装置が提供される。
【０００８】
さらに本願第二発明によれば、生ゴミを微生物により分解処理する生ゴミ処理装置において、生ゴミ投入後に生ゴミが醗酵する際の発熱により上昇する処理槽の内部温度を測定し、定常状態に達した時の温度が所定の閾値と閾値の間にあるとき、予め定められたその閾値範囲と処理モ−ドの関係を参照して、処理モ−ドを選ぶことを特徴とする生ゴミの処理装置が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照してより詳細に説明する。図１は、本願第一発明を実施する際に用いる生ゴミ処理装置Ａの概略構成図である。図１において処理槽１の内部温度は、サ−ミスタ−２ａ等適当な測温手段により測定され、また、生ゴミ投入用蓋４の開閉は蓋開閉検知部４ａで検知され、それらのデ−タは電気的信号により制御部５に送られる。制御部５は、予め入力された制御デ−タと、蓋開閉検知部４ａ及びサ−ミスタ−２ａからのデ−タ等を比較、演算して処理モ−ドを選び、そのモ−ドとなるように電気的信号で含水率調整手段３を制御する。また図２は、処理槽１の内部温度と投入生ゴミ量の関係を示す説明図である。図２において縦軸は処理槽１の内部温度を示し、この温度は、上記したようにサ−ミスタ２ａにより測定される。好ましくは、後記する含水率検知センサ−２を構成するサ−ミスタ−２ａを用いる。図１に示す実施形態において、約５５℃で生ゴミの処理が行われているときに、生ゴミの投入が行われた場合を、図２が示している。
【００１０】
図１、図２からよくわかるように本実施形態においては、生ゴミ投入用蓋４の開閉を蓋開閉検知部４ａによって検知するとともに、生ゴミ投入直前の処理槽１の内部温度をサ−ミスタ−２ａにより測定し、かつ、加熱手段３１による加熱を中断する。所定時間経過後にサ−ミスタ−２ａにより上記内部温度を再度、測定して温度低下の度合を求める。当然生ゴミの投入量が少量であれば図２の点線で示すように温度低下の度合は少なく、生ゴミの投入量が多量であれば一点鎖線で示すように温度低下の度合は大きくなる。
【００１１】
例えば、弱処理モ−ドで処理槽１を運転している時、生ゴミ投入用蓋４を開閉して生ゴミを投入し、上記したように加熱手段３１による加熱を中断する。一定時間経過後、処理槽１の内部温度を測定し、温度低下が１０℃であった場合、制御部５は予め入力されたデ−タと比較、演算し運転モ−ドを弱処理モ−ドから標準処理モ−ドに切り替えるよう含水率調整手段３に指示する。
【００１２】
同じく、弱処理モ−ドの時に、生ゴミ投入用蓋４を開閉して上記の場合より多量の生ゴミを投入し、所定時間経過後の温度低下が２０℃であった場合、制御部５は予め入力されたデ−タと比較、演算し、運転モ−ドを弱処理モ−ドから強処理モ−ドに切り替えるよう含水率調整手段３に指示する。このようにして、生ゴミの種類、量等の状態に即応して、処理モ−ドを切り替え、処理槽１内の水分が過剰とならないよう、水分の蒸発量を多くし、処理槽１の内部を微生物の生育にとって適した含水率となるように調整する。
【００１３】
また、標準処理モ−ドで処理槽１を運転している時、生ゴミ投入用蓋４を開閉して生ゴミを投入し、上記したように加熱手段３１による加熱を中断する。一定時間経過後、処理槽１の内部温度を測定し、温度低下が１０℃であった場合、制御部５は予め入力されたデ−タと比較、演算し生ゴミの醗酵熱を考慮して、運転モ−ドを変える必要なしと判断する。こうして、制御部５は、再び、標準処理モ−ドで運転を行うよう含水率調整手段３に指示する。
【００１４】
同じく、標準処理モ−ドの時に、生ゴミ投入用蓋４を開閉して多量の生ゴミを投入し、所定時間経過後の温度低下が２０℃であった場合、制御部５は予め入力されたデ−タと比較、演算し、運転モ−ドを標準処理モ−ドから強処理モ−ドに切り替えるよう含水率調整手段３に指示する。このようにして、処理槽１内の水分が過剰とならないよう、水分の蒸発量を多くして処理槽１の内部を微生物の生育にとって適した含水率となるように調整する。なお、強処理モ−ドで生ゴミ処理装置を運転している時は、生ゴミを投入しても、このように処理モ−ドを切り替える必要はない。
【００１５】
上記、処理モ−ドの切り替えを行った後、制御部５は、再び、各モ−ド所定の条件となるよう、含水率調整手段３を制御し、例えば、加熱手段３１に加熱を指令する。このとき、処理槽１内の温度は上昇し、図２の点線、一点鎖線で示すように加熱手段３１による加熱に醗酵による発熱が加わり、定常状態に達する。定常状態に達した後は、含水率検知センサ−２を用いて、処理モ−ドを選び、処理槽１の内部の含水率を調整する公知の方法を用いることができる。このように本願第一発明にかかる装置と、従来公知の含水率検知センサ−２を用いて処理モ−ドを選ぶ従来の方法を組み合わせれば、さらに好ましく生ゴミの分解処理を行うことができる。
【００１６】
ここで、運転モ−ドとして、弱処理モ−ド、標準処理モ−ド、強処理モ−ドの３段階のモ−ドを用いたが、これに限られず、例えば、５段階のモ−ドとしてもよい。また、これらのモ−ドの違いは相対的なものであり、生ゴミの種類、量、用いる家庭用生ゴミ処理装置の種類、容量等によって異なり、一概にはいえない。表１には、家庭用生ゴミ処理装置における、弱、標準、強の各処理モ−ドの目安となる撹拌、加熱、送風の程度の一例が示されている。
【００１７】
【表１】

【００１８】
つぎに、本願第二発明について説明する。本願第二発明は、図１に示す生ゴミ処理装置Ａを用いて好ましく実施される。図１において処理槽１の内部温度は、サ−ミスタ−２ａ等適当な測温手段により測定され、また、生ゴミ投入用蓋４の開閉は蓋開閉検知部４ａで検知され、それらのデ−タは制御部５に電気的信号により送られる。制御部５においては、予め入力された制御デ−タと、蓋開閉検知部４ａ及びサ−ミスタ−２ａからのデ−タを比較、演算して処理モ−ドが選ばれる。
【００１９】
図３は、本願第２発明を実施したときの、処理槽１の内部温度と生ゴミの投入量の関係を示す説明図である。図３において縦軸は処理槽１の内部温度を示し、この温度は、上記したようにサ−ミスタ２ａで測定される。図３から明らかなように、生ゴミ投入用蓋４を開閉して生ゴミを投入した時点を分解処理開始時間としている。なお、分解処理開始時には、醗酵反応を促進するため若干加熱することが好ましい。醗酵が進行すると、醗酵熱により処理槽１の内部温度が上昇する。このとき、図３に示すように、生ゴミの量が多い程、醗酵熱は大きくなり、処理槽１の内部温度は高くなる。
【００２０】
そこで、本発明においては、生ゴミの量の大小を醗酵熱の大小に換算し、醗酵熱の大きさを目安として生ゴミ処理モ−ドを選ぶ。すなわち、各モ−ドの間に閾値を設け、所定の閾値を超えた時点で処理モ−ドの移行が行われるようにする。以下、図１、図３を用いて説明する。例えば、図１において、生ゴミ投入用蓋４を開閉して生ゴミを投入すると、蓋開閉検知部４ａはそれを検知し、蓋開閉を電気的信号により制御部５に伝える。制御部５は蓋開閉を検知するとともに、サ−ミスタ２ａから送られてくる温度デ−タの計測を開始し、予め入力されたデ−タ、例えばＴ₀と比較し、処理槽１の内部温度がＴ₀を越えた時点で、含水率調整手段３に弱処理モ−ドを指令する。弱処理モ−ドで運転を続ける間、上位モ−ドに移行するための閾値Ｔ₁を超えることがなく定常状態であれば、そのまま、運転を継続して生ゴミの分解処理を行う。
【００２１】
生ゴミ処理量が多い場合は、醗酵熱による温度上昇が著しくなり、弱処理モ−ドで運転を続ける間に、上位モ−ドである標準処理モ−ドへ移行するための閾値Ｔ₁を越える場合がある。このとき、閾値Ｔ₁を越えた時点で制御部５は、含水率調整手段３に標準処理モ−ドを指令する。さらに生ゴミ処理量が多い場合は、さらに上位モ−ドである強処理モ−ドへ移行するための閾値Ｔ₂を越える。このときも、上記と同様に閾値Ｔ₂を越えた時点で制御部５は、含水率調整手段３に強処理モ−ドを指令する。このようにして、醗酵熱によって上昇した処理槽１の内部温度を測定することにより、投入された生ゴミの量に応じて、適切な処理モ−ドを選ぶことが可能となる。したがって、処理槽１の内部を微生物の生育に適した条件とすることができ、効率的に生ゴミの分解処理を行うことができる。
【００２２】
生ゴミの分解処理が所定の閾値の範囲内で、定常状態で行われている間は、処理槽１の内部温度も一定となり、含水率検知センサ−２を用いて、処理モ−ドを選ぶ従来の方法を用いることができる。このように本願第二発明にかかる装置と、従来公知の含水率検知センサ−２を用いて処理モ−ドを選ぶ従来の方法とを組み合わせれば、さらに好ましく生ゴミの分解処理を行うことができる。
【００２３】
ここで、運転モ−ドとして、弱処理モ−ド、標準処理モ−ド、強処理モ−ドの３段階のモ−ドを用いたが、これに限られず、例えば、５段階のモ−ドとしてもよい。また、これらのモ−ドの違いは相対的なものであり、生ゴミの種類、量、用いる家庭用生ゴミ処理装置の種類、容量等によって異なり、一概にはいえない。例えば、上記運転モ−ドとしては、表１に示した条件を用いることができる。この場合、上記閾値は表２に示す温度となり、この温度を閾値として制御部５は処理槽１の処理モ−ドを選び、生ゴミ処理装置Ａの運転を行う。
【００２４】
【表２】

【００２５】
【発明の効果】
本願第一発明は、生ゴミを微生物により分解処理する生ゴミ処理装置において、生ゴミ投入直前の処理槽の内部温度を測定し、ついで、生ゴミ投入と同時に加熱を中断し、一定時間経過後に上記処理槽の内部温度を測定して温度差を求め、温度の低下度合から生ゴミ処理装置の処理モ−ドを選ぶことを特徴とする生ゴミの処理装置である。このようにすることによって、生ゴミの種類、量等が変化したとき、その変化に即応して、制御部が、処理モ−ドの変更、あるいは、当初設定モ−ドの継続等の指令を電気的信号により含水率調整手段に伝えることができる。その結果、処理槽の処理モ−ドが、弱から標準、標準から強へと、適宜切り替えられ、あるいは、適当な処理モ−ドが継続されるため、温度、水分、撹拌状態等を、処理槽内部の微生物の生育に適した条件とすることができる。
【００２６】
処理モ−ドが切り替えられて一定時間経過後、あるいは処理モ−ドが継続されるとき、処理槽内の温度は、定常状態に達する。定常状態に達した後は、含水率検知センサ−を用いて、処理モ−ドを選び、処理槽の内部の含水率を調整する公知の方法を用いることができる。このように本願第一発明にかかる装置と、従来公知の含水率検知センサ−を用いて処理モ−ドを選ぶ従来の方法とを組み合わせれば、さらに好ましく、生ゴミの分解処理を行うことができる。
【００２７】
さらに、本願第二発明においては、生ゴミを微生物により分解処理する生ゴミ処理装置において、生ゴミ投入後に生ゴミが醗酵する際の発熱により上昇する処理槽の内部温度を測定し、定常状態に達した時の温度が所定の閾値と閾値の間にあるとき、予め定められたその閾値範囲と処理モ−ドの関係を参照して、処理モ−ドを選ぶことを特徴とする生ゴミの処理装置が提供される。このようにすることによって、投入された生ゴミの量に応じて生じる醗酵熱により上昇した処理槽の内部温度を測定することにより、適切な処理モ−ドを選ぶことが可能となる。その結果、処理槽の内部を微生物の生育にとって適した条件とすることができ、効率的に生ゴミの分解処理を行うことができる
【００２８】
生ゴミの分解が所定の閾値の範囲内において、定常状態で行われている間は、含水率検知センサ−を用いる従来の方法で、運転モ−ドを選べばよい。このように本願第二発明にかかる装置と、従来公知の含水率検知センサ−を用いて処理モ−ドを選ぶ従来の方法とを組み合わせれば、さらに好ましく、生ゴミの分解処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ゴミ処理装置の概略構成図である。
【図２】第一発明における処理槽の内部温度と投入生ゴミ量の関係を示す説明図である。
【図３】第二発明における処理槽の内部温度と投入生ゴミ量の関係を示す説明図である。
【図４】公知の方法を実施するために用いる生ゴミ処理装置の概略構成図である。
【図５】含水率検知センサ−の概略構成図である。
【図６】含水率検知センサ−を用いて処理モ−ドを選ぶ公知の方法の説明図である。
【符号の説明】
１処理槽
２含水率検知センサ−
２ａサ−ミスタ−
２ｂヒ−タ−
３含水率調整手段
３１加熱手段
３２送風手段
３３撹拌手段
４生ゴミ投入用蓋
４ａ蓋開閉検知部
５制御部
Ａ本発明の生ゴミ処理装置
Ｂ従来の生ゴミ処理装置
Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃ 各処理モ−ド間の閾値

Claims

生ゴミを微生物により分解処理する生ゴミ処理装置において、生ゴミ投入直前の処理槽の内部温度を測定し、ついで、生ゴミ投入と同時に加熱を中断し、一定時間経過後に上記処理槽の内部温度を測定して温度差を求め、温度の低下度合から生ゴミ処理装置の処理モ−ドを選ぶことを特徴とする生ゴミの処理装置。
選ばれた処理モ−ドで運転を継続する間は、含水率検知センサ−を用いて、その処理モ−ド所定の条件で、さらに生ゴミを分解処理する請求項１に記載の生ゴミの処理装置。
処理モ−ドが弱、標準、強の３段階である請求項１に記載の生ゴミの処理装置。
生ゴミを微生物により分解処理する生ゴミ処理装置において、生ゴミ投入後、生ゴミが醗酵する際の発熱により上昇する処理槽の内部温度を測定し、定常状態に達した時の温度が所定の閾値と閾値の間にあるとき、予め定められたその閾値範囲と処理モ−ドの関係を参照して、処理モ−ドを選ぶことを特徴とする生ゴミの処理装置。
選ばれた処理モ−ドで運転を継続する間は、含水率検知センサ−を用いて、その処理モ−ド所定の条件で、さらに生ゴミを分解処理する請求項４に記載の生ゴミの処理装置。
処理モ−ドが弱、標準、強の３段階である請求項４に記載の生ゴミの処理装置。