JP3679396B2

JP3679396B2 - 生ごみ処理機

Info

Publication number: JP3679396B2
Application number: JP2002344939A
Authority: JP
Inventors: 裕行荏原; 直樹横尾; 亨中村; 朋之小武内; 匡竹内
Original assignee: Petroleum Energy Center PEC; Dainichi Co Ltd
Current assignee: Dainichi Co Ltd; Japan Petroleum Energy Center JPEC
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: JP2004174402A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、工場、飲食店、ホテル、一般家庭等から出る生ごみを加熱乾燥処理して減量化を計る生ごみ処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生ごみを加熱乾燥処理する生ごみ処理機としては、電気ヒータの温風で乾燥釜上部から生ごみの表面を加熱する方式や、ガスまたは灯油等の液体燃料をバーナで燃焼させ、その燃焼熱と熱交換して得られる温風で乾燥釜上部から生ごみの表面を乾燥させる方式がある。しかし、前述の乾燥釜上部より温風で生ごみの表面を加熱するものは、生ごみの表面は加熱されやすいが、乾燥釜底部に接する生ごみには温風の熱が伝わり難くいため生ごみへの熱伝導効率が悪くなり、乾燥処理時間が長くなるという問題があった。
【０００３】
そこで、乾燥釜上部より温風で生ごみの表面を加熱すると同時に乾燥釜底部を直接加熱する方式を併用する生ごみ処理機も知られている。これらの生ごみ処理機では乾燥釜上部と底部に電気ヒータを用いた電気ヒータ方式（例えば、特許文献１参照）や、灯油等の液体燃料の燃焼熱と熱交換して得られた温風で乾燥釜上部より生ごみの表面を加熱すると同時に、乾燥釜底部に燃焼排ガスの一部を導いて加熱する灯油焚き温風加熱方式（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１５６３２４号公報
【特許文献２】
特開平０９−１４５２５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、乾燥釜上部と底部を同時に加熱する方式の場合、例えば電気ヒータ方式の場合には電気ヒータへの通電制御により乾燥釜上部からの温風温度や乾燥釜の底部温度を細かく制御できるため、生ごみの焦げ付きが少なく乾燥状態が均一化するいう利点があるが、加熱手段に電気ヒータを使用しているため、乾燥処理するためのランニングコストが高いという欠点がある。
【０００６】
一方、灯油焚き温風加熱方式の場合には、灯油を燃焼させた燃焼熱を利用しているため、灯油のランニングコストが低いという利点はあるが、乾燥釜上部からの温風温度や乾燥釜の底部温度を細かく制御することが難しいため、生ごみの焦げ付きが発生しやすく乾燥状態を均一化することが難しいという欠点がある。特に、乾燥釜の底部温度が１００℃以上になると生ごみが焦げ付き易くなるため、１００℃以下に抑えようとすると乾燥釜底部の燃焼排ガス通路で結露が発生しやすくなったり、さらに燃焼排ガスが外部に漏れないように装置の気密性を高めなければならないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためのもので、生ごみ処理機のランニングコストを低減できると同時に乾燥処理時間を短縮し、生ごみの焦げ付きをなくして乾燥状態を均一化できる生ごみ処理機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、生ごみを入れる乾燥釜と、燃料の燃焼熱を利用して前記乾燥釜内部の生ごみの上部を温風加熱する温風加熱手段と、前記乾燥釜底部の外壁に取り付けられ且つ発熱部を複数に分割しこの発熱部に通電することにより前記乾燥釜底部を直接加熱するシリコーン樹脂から成る面状電気ヒータを備え、乾燥運転開始後、前記温風加熱手段により生ごみの上部を温風加熱するとともに、前記面状電気ヒータの複数に分割された発熱部を別々に通電制御して前記乾燥釜底部を直接加熱することにより、燃料と電気を併用することになりランニングコストを低減できると同時に乾燥処理時間を短縮できる。さらに面状電気ヒータを乾燥釜底部に簡単に取り付けることができるとともに、乾燥釜底部の温度を細かく制御できるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１，図２より、１は生ごみを乾燥する乾燥釜、２は生ごみを乾燥するために必要な燃焼熱を生成するバーナ部、３は乾燥釜１から排出される臭気成分をバーナ部２の燃焼火炎にて加熱分解する臭い空気燃焼室である。４はバーナ部２の燃焼熱により活性化し臭気成分を酸化分解する脱臭触媒であり、この脱臭触媒４の下流に直交熱交換器５を配設し、その下流に排気筒６を連通している。
【００１５】
７は臭い空気燃焼室３と脱臭触媒４と直交熱交換器５を囲むように臭い空気燃焼室３の底部から延設させた箱体であって、臭い空気燃焼室３と脱臭触媒４と直交熱交換器５の周囲に空気の通路となる空隙を形成するように設けられており、箱体７には内部の臭い空気燃焼室３と脱臭触媒４の間に仕切板８を有している。また、乾燥釜１には上部に開閉自在の投入蓋９を有する他、温風吹出口ダクト１０、循環空気吸入口１１、臭い空気排出口１２、温度検出手段１３および外部より空気を導入するための新気流入口１４の各々を有している。
【００１６】
循環空気吸入口１１の外側には循環ファン１５を配設し、この循環ファン１５を介して循環空気吸入口１１と循環ダクト１７を連通するとともに、循環ダクト１６は箱体７と連通している。つまり、循環空気吸入口１１、循環ファン１５、循環ダクト１６、箱体７、直交熱交換器５、温風吹出口ダクト１０から構成された温風加熱手段１７が乾燥釜１に連通して空気循環経路を構成している。
【００１７】
１８は乾燥釜１から臭い空気を吸引し臭い空気燃焼室３へ送風する臭い空気吸引ファン１９と臭い空気燃焼室３を連通する臭い空気ダクト２０からなる臭い空気吸引手段である。また、乾燥釜１底部には生ごみを撹拌する撹拌手段２１が内設され、外部に撹拌手段２１を駆動する撹拌駆動手段２２を配設しており、２３は乾燥処理した生ごみを排出する排出部である。
【００１８】
さらに、図１に示すように乾燥釜１底部外壁には発熱部２４を３つに分割し、この発熱部２４に通電することにより乾燥釜１底部を直接加熱する直接加熱手段としての面状電気ヒータ２５が取り付けられている。この面状電気ヒータ２５は発熱部２４のまわりをシリコーン樹脂でコーテイングして面状に成形したもので、図３に示すように発熱部２４を乾燥釜１上方に位置する上部ヒータ２６と乾燥釜１下方に位置する下部ヒータ２７とに分割しており、２つの上部ヒータ２６と下部ヒータ２７は別々に通電制御するようにしている。
【００１９】
バーナ部２は図４に示すように、燃焼ファン２８、バーナ２９、バーナ２９に燃料の気化ガスを噴出供給する気化器３０からなっている。また、バーナ２９の下流には二次空気噴出用の二次空気孔３１を多数穿設した二次空気噴出板３２が火口３３の両側に対向立設し、さらに、臭い空気燃焼室３は臭い空気ダクト２０と連通する周縁通路３４を外方に備えた二重構造をなし、その内外は対向壁面に多数穿設された臭い空気噴出孔３５を介して連通している。
【００２０】
次に上記構成における動作を説明する。投入蓋９を開けて生ごみを投入し運転操作を行うと、気化器３０を予熱する等の燃焼準備に入る。予熱が完了すると、図示しない送油ポンプが始動して気化器３０に灯油が流入し、加熱気化した気化ガスがバーナ２９に噴出する。その一方で燃焼ファン２８も低回転始動し一次空気がバーナ２９に流入する。
【００２１】
よって、気化ガスと一次空気の予混合気が火口３３より噴出し、図示しない着火装置により着火し燃焼開始となる。さらに燃焼火炎に二次空気噴出板３２から二次空気が強制的に供給されて完全燃焼する。そして、この燃焼排ガスの燃焼熱は、臭い空気燃焼室３、脱臭触媒４、直交熱交換器５を加熱した後、排気筒６より外部に排気される。
【００２２】
また、燃焼開始と相前後して撹拌駆動手段２２により撹拌手段２１が回転し、生ごみを粉砕・撹拌して表面積を大きくすることで乾燥効率を高める。さらに撹拌・粉砕時において、撹拌駆動手段２２は正逆回転することで、乾燥釜１内で生ごみが片寄らないようにしている。
【００２３】
さらに、燃焼開始とほぼ同時に循環ファン１５が始動すると、乾燥釜１内の空気は循環空気吸入口１１より循環ダクト１６に流入して箱体７に送られ、箱体７内の空隙を通り直交熱交換器５に流入する。そして、直交熱交換器５を通過する間に燃焼排ガスの燃焼熱と熱交換して温風となり、温風吹出口ダクト１０より乾燥釜１に入り、粉砕・撹拌されて表面積の拡大した生ごみを効率よく乾燥することになる。
【００２４】
また、バーナ部２での燃焼開始と同時に乾燥釜１底部に取り付けられている面状電気ヒータ２５の上部ヒータ２６と下部ヒータ２７の発熱体２４にも通電が開始され乾燥釜１底部を直接加熱することにより生ごみの乾燥効率を上げることができる。そして、乾燥処理中は生ごみの焦げ付きが発生しないように乾燥釜１底部の温度を１００℃以下とするように上部ヒータ２６と下部ヒータ２７を別々に通電制御するようにしている。
【００２５】
一方、臭い空気吸引ファン１９が強制的に乾燥釜１内部の臭い空気を臭い空気排出口１２を介して吸引することから、乾燥釜１内部は負圧となり、乾燥釜１の新気流入口１４から外部の空気が導入され、生ごみより水蒸気を奪い高湿の臭い空気となる。そして、臭い空気吸引ファン１９の吸引により臭い空気ダクト２０を通って臭い空気燃焼室３に噴出された臭い空気の臭気成分は、バーナ部２の燃焼火炎によって加熱分解される。さらに、臭い空気燃焼室３で加熱分解されずに残った臭気成分は、臭い空気燃焼室３下流の脱臭触媒４に流入し完全に酸化分解されることになる。
【００２６】
上記の如く生ごみの乾燥が進み、乾燥釜１内部の水分が残り少なくなると、乾燥釜１上方より徐々に温度が上昇してくるが、この時、例えば乾燥釜１内に設けられた温度検知手段１３の検知温度をもとに上部ヒータ２６への通電を下部ヒータ２７より先に停止したり、または上部ヒータ２６の制御温度を下げることにより、乾燥釜１底部の温度上昇を防ぐことができる。つまり、生ごみの乾燥処理経過に対応して発熱部２４を分割した面状電気ヒータ２５により乾燥釜１底部の温度を細かく制御できるため、生ごみが焦げ付くことがなくなり乾燥状態を均一化できるのである。
【００２７】
そして、乾燥釜１内に設けた温度検出手段１３が所定温度を検出すると生ごみの乾燥完了と判断し、面状電気ヒータ２５への通電を完全に停止するとともにバーナ２９の燃焼火力を下げ所定時間運転した後バーナ２９を消火する。この後循環ファン１５、臭い空気吸引ファン１９及び撹拌手段２１を所定時間運転させ乾燥釜１及び乾燥ごみを冷却し生ごみの乾燥処理を完了する。そして乾燥ごみを排出部２３に排出して全ての運転が終了する。
【００２８】
ここで、本発明の実施例の生ごみ処理機と従来例の灯油の燃焼熱を利用して乾燥釜１内部の生ごみの上部のみを温風加熱する生ごみ処理機の性能を比較すると、ランニングコストを同等とした場合に本発明の実施例では乾燥処理時間を約３時間短縮できることを実験結果により確認している。つまり、本発明の実施例の生ごみ処理機は従来の生ごみ処理機よりランニングコストの低減と乾燥処理時間の短縮を可能にできるのである。
【００２９】
さらに、温風加熱手段１７より乾燥釜１内に供給される熱量に対して、直接加熱手段から供給される熱量を１／２以下とすることで、ランニングコストを低減できるとともに、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できることも実験結果により確認している。
【００３０】
なお、本実施例では面状電気ヒータ２５の発熱部２４を３つに分割しているがこれに限定されるものではなく、さらに発熱部の形状についても本実施例に限定されるものではない。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したように発明の請求項１記載の発明によれば、燃料の燃焼熱を利用した温風加熱手段により乾燥釜内の生ごみの上部を温風加熱するとともに、乾燥釜底部の外壁に取り付けられ且つ発熱部を複数に分割されたシリコーン樹脂から成る面状電気ヒータにより乾燥釜底部を直接加熱することにより、燃料と電気を併用することになりランニングコストを低減できると同時に乾燥処理時間を短縮できる。さらに面状電気ヒータを乾燥釜底部に簡単に取り付けることができるとともに、乾燥釜底部の温度を細かく制御できるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である生ごみ処理機の側面の構成図である。
【図２】本発明の実施例である生ごみ処理機の正面の構成図である。
【図３】本発明の実施例の発熱部を３つに分割した面状電気ヒータの構成図である。
【図４】本発明の実施例のバーナ部、臭い燃焼室、脱臭触媒、直交熱交換器の構成図である。
【符号の説明】
１乾燥釜
１７温風加熱手段
２４発熱部
２５面状電気ヒータ（直接加熱手段）
２６上部ヒータ
２７下部ヒータ

Claims

生ごみを入れる乾燥釜と、燃料の燃焼熱を利用して前記乾燥釜内部の生ごみの上部を温風加熱する温風加熱手段と、前記乾燥釜底部の外壁に取り付けられ且つ発熱部を複数に分割しこの発熱部に通電することにより前記乾燥釜底部を直接加熱するシリコーン樹脂から成る面状電気ヒータを備え、乾燥運転開始後、前記温風加熱手段により生ごみの上部を温風加熱するとともに、前記面状電気ヒータの複数に分割された発熱部を別々に通電制御して前記乾燥釜底部を直接加熱することを特徴とする生ごみ処理機。