JP3740412B2

JP3740412B2 - 有機廃棄物処理機

Info

Publication number: JP3740412B2
Application number: JP2001378898A
Authority: JP
Inventors: 誠山崎; 弘毅塚田
Original assignee: 有限会社エコシステム
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP2002239514A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミや動植物等の有機廃棄物を処理する有機廃棄物処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機廃棄物処理機にはコンポスト方式、乾燥方式、消滅型等処理方法は種々あるが、いずれも撹絆、加熱、乾燥の工程を組み合わせた構造を有している。本出願人は、先に、発酵槽の底部に撹拌羽根を設けた有機廃棄物処理機を提案した（特開平８−８０４８２号公報）。この有機廃棄物処理機は発酵槽に生ゴミ等の有機廃棄物を投入し、撹拌羽根を回転させることにより発酵槽内の被処理物と発酵菌とをむらなく混ぜ合わせるとともに、撹拌羽根から発酵槽内に温風を吹き出すことによって被処理物から水分を蒸発させ、被処理物に適度な温度と湿度を与えることにより、効果的な発酵を確保して有機廃棄物の発酵分解を促進させるように構成した装置である。
【０００３】
このような有機廃棄物処理機では、処理機から送出される排気がそのまま外部に放出される構造となっているから、排気の悪臭が外部にまき散らされるという問題がある。このため、従来は、このような悪臭を防止する方法として、オゾン発生装置によって脱臭する方法や、白金、光等の触媒あるいは活性炭を利用した脱臭機構を経て外部へ排出するといった方法がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
有機廃棄物処理機を稼働する際に、有機廃棄物の中でも残飯、調理残渣等の生ゴミは水分の含有率が高く、もともと臭気が出やすい上に、投入する廃棄物の種類や量により臭気が複合化され、更に加熱することにより独特の嫌な臭いを発生する。そのため従来の技術で述べた様に脱臭方法は様々な方法がとられているが、脱臭機構を使用しても依然として不快な臭いは残り、十分な効果はない。またオゾン発生装置や白金等は高価であり、活性炭は交換する必要があり経費がかさむ欠点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、処理槽内で発生する臭気を含む空気を外部へ排出することなく処理することにより悪臭が発生することを防止し、温風を利用することで効率的な発酵処理処理を可能にする有機廃棄物処理機を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【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、次の構成を備える。
すなわち、処理槽に有機廃棄物である被処理物を投入し、撹拌羽根により処理槽内で被処理物を撹拌するとともに、発酵菌の作用により被処理物を発酵分解処理する有機廃棄物処理機において、密閉可能に設けられた筐体内に、上部が開口する有底の円筒体に形成された処理槽と、前記処理槽に投入された被処理物に向けて温風を送出する温風発生器と、処理槽内の湿潤した温風を除湿するとともに、除湿された空気を前記筐体の外部に排出することなく前記温風発生器に環流して温風発生器から再度処理槽に送出させる温風の循環送風手段とを配置し、前記処理槽に処理槽の開口部側から処理槽の底部近傍まで縦貫する中空管に形成された撹拌軸を支持し、該撹拌軸の基端側を温風発生器の温風送風口に連通して設けるとともに、前記撹拌軸の下端部に、前記撹拌羽根の中心に起立形状の筒体状に形成された撹拌回転軸を連通させて設け、前記撹拌羽根に、被処理物を処理槽の中央部から外側へ押し出す作用をなす押し出し羽根と、被処理物を処理槽の上方へ押し出す作用をなす押し上げ羽根を設けるとともに、該押し上げ羽根の回転後方に、前記撹拌軸および撹拌回転軸と連通し、前記撹拌軸に送入された温風の吹き出し孔を備えたエア管を設けたことを特徴とする。
また、前記撹拌回転軸の側面には、前記撹拌軸に送入された温風が吹き出される吹き出し孔が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
また、前記温風の循環送風手段が、処理槽内の湿潤した温風を除湿する除湿器と、該除湿器と前記温風発生器の空気取入口とを連通するダクトと、前記温風発生器に内蔵され、前記空気取入口から導入された空気を温風発生器の温風送風口から送出する送風機構とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、処理槽の上部に、処理槽内で発酵分解された処理物を処理槽から排出させる排出口を設けたことを特徴とする。これにより、処理槽内で発酵分解された処理物が排出口から自然にオーバーフローして排出させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、有機廃棄物処理機１０の全体構成を示す縦断面図である。１１は被処理物である有機廃棄物が投入されて発酵分解処理を行う処理槽である。処理槽１１は有底の円筒体に形成され、有機廃棄物処理機１０の筐体内に設定されている。１３は処理槽１１内に縦貫されて固定支持された中空管の撹拌軸である。撹拌軸１３の下端部は処理槽１１の底部で回転駆動される撹拌羽根１５の中心に起立形状に形成された撹拌回転軸１４に外挿される。撹拌回転軸１４は中空のパイプ状に形成され、撹拌軸１３の下端部が撹拌回転軸１４に外挿されることにより撹拌軸１３と撹拌回転軸１４の内部空間が連通する。
【００１０】
撹拌羽根１５は本出願人が先に特開平８−８０４８２号公報において開示した有機廃棄物処理機に設けた撹拌羽根と同一構成の部材である。図３に撹拌羽根１５の斜視図を示す。撹拌羽根１５の中心に設けた筒体状に形成された撹拌回転軸１４の側面には、撹拌軸１３に送入された温風が吹き出される吹き出し孔１４ａが設けられる。１５ａは処理槽１１の底部で被処理物２３を処理槽１１の中央部から外側方向へ押し出すように撹拌する押し出し羽根である。１５ｂは撹拌回転軸１４から押し出し羽根１５ａの突出方向とは直交する向きに、処理槽１１の内壁面近傍まで端部が延出し、先端側において上方に湾曲する湾曲羽根部１５ｃを備えた押し上げ羽根である。押し上げ羽根１５ｂは、押し出し羽根１５ａによって処理槽１１の外側方向に押し出された被処理物２３を、処理槽１１の上方へ押し上げて処理槽１１内で被処理物２３をむらなく撹拌する作用をなす。
【００１１】
図１で、１６は処理槽１１の下方に設置した駆動モータであり、駆動モータ１６の駆動軸１６ａが前記撹拌羽根１５の撹拌回転軸１４に連結されて撹拌羽根１５が回転駆動される。
なお、撹拌羽根１５の押し上げ羽根１５ｂの回転後方位置には、撹拌軸１３および撹拌回転軸１４と連通するエア管が設けられており、このエア管に吹き出し孔３０が設けられている。エア管に吹き出し孔３０を設けた構成を図３に示す。撹拌軸１３に送入された温風はこの吹き出し孔３０からも処理槽１１内に吹き出される。
１３ａは撹拌軸１３の外側面から外方に突設したカッター刃である。このカッター刃１３ａは、撹拌羽根１５が回転する際に押し出し羽根１５ａが回転して押し出し羽根１５ａの上面との間で塊状となっている被処理物２３を切断、破砕する作用をなす。
【００１２】
処理槽１１の上方には温風発生器１７、粉塵フィルター２０、除湿器２１が設置されている。本実施形態では処理槽１１の上部に設けた排気口１２に位置合わせして粉塵フィルター２０を設置し、粉塵フィルター２０に隣接して除湿器２１を設置し、処理槽１１の側方位置に温風発生器１７を配置している。
１９は撹拌軸１３の基端側を連結して設けた温風送風口である。温風発生器１７は空気を加温するヒータ等の加温手段と送風機構とを内蔵しており、空気取入口１８から温風発生器１７に導入された空気を加温して撹拌軸１３に送出する作用をなす。温風発生器１７から撹拌軸１３に送出される空気の温度は９０℃〜１００℃程度である。なお、送風機構を温風発生器１７に内蔵せず、別体の装置として構成してもよい。
【００１３】
図２に、温風発生器１７、粉塵フィルター２０、除湿器２１の平面配置を示す。処理槽１１の上方に設置された粉塵フィルター２０および除湿器２１と温風発生器１７とは、除湿器２１からの空気の送出側に設けたダクト空間２８ａと連通ダクト２８ｂとを介して連通する。１８は温風発生器１７の空気取入口である。こうして、温風発生器１７から撹拌軸１３を介して処理槽１１に送入された温風は、処理槽１１の上部の排気口１２から粉塵フィルター２０を経由して除湿器２１で除湿され、連通ダクト２８ｂから温風発生器１７に循環して戻る。この温風が通流するループは、温風発生器１７から送出された温風が温風発生器１７に戻るクローズド配管となっている。
【００１４】
本実施形態の有機廃棄物処理機１０では筐体を密閉可能な箱体に形成し、処理槽１１、温風発生器１７、粉塵フィルター２０、除湿器２１等を筐体内に収容して、処理槽１１を通流する温風が筐体の内部だけで循環するように構成されている。したがって、有機廃棄物処理機を作動させている際に、温風発生器１７から吹き出される温風は筐体内のみで循環し、温風（空気）が筐体から外部に漏れることがない。
図２で、４０は筐体の上面に設けた開閉蓋である。開閉蓋４０は処理槽１１の開口部の上方に位置し、開閉蓋４０をあけて被処理物２３を処理槽１１に投入できるように構成されている。作動時に開閉蓋４０を閉めておくことにより、筐体が密閉状態となる。
【００１５】
２２は処理槽１１の下方に配置した冷却器クーラー、２７は冷却水循環ポンプである。冷却水循環ポンプ２７によって循環される水は冷却器クーラー２２により冷却され、冷却水循環ポンプ２７によって循環される。除湿器２１は図２に示すように、多数本の冷却パイプを若干の隙間をあけて並列に配置して形成され、冷却水循環ポンプ２７によって送出される冷却水が循環して冷却パイプは常時冷やされている。粉塵フィルター２０を経由して排出される温風は、除湿器２１を通過する際に冷却パイプによって冷やされて凝縮し、除湿されて温風発生器１７に戻される。２１ａは除湿器２１の下部に配置した除湿水を受けるパレットである。パレット２１ａは液肥タンク（不図示）とチューブにより連通し、パレット２１ａに滴下した液肥は液肥タンクに収容される。
なお、温風は除湿器２１を通過する際に冷やされることになるから、冷却器クーラー２２の排熱を利用し、除湿器２１を通過した空気を温めて温風発生器１７に戻すようにするとエネルギーを有効利用できて好適である。また、本実施形態では除湿器２１を水冷しているが、ガス式の冷却方法によってもよい。
【００１６】
処理槽１１で発酵分解処理された処理物は処理槽１１の上部側面に設けた排出口２９から処理物排出ダクト２４を介して処理物収納箱２５に排出される。排出口２９は処理槽１１内で被処理物２３が発酵分解処理され、乾いた状態になることにより自然に処理槽１１からオーバーフローして排出されるように形成したものである。排出口２９には網が設けられており、網の目が通過できる程度まで発酵分解処理が進むと自然に排出口２９から処理物（発酵堆肥）が排出される。
【００１７】
本実施形態の有機廃棄物処理機１０は嫌気性菌を使用し、温風加熱・撹拌方式の発酵分解により有機廃棄物を処理する。そのため、使用に際しては処理槽１１内に嫌気性菌による発酵床を調製しておき、生ごみ等の有機廃棄物を処理槽１１に投入する。いったん発酵床ができてしまえば、有機廃棄物を投入して処理をしていくことで順次発酵が進むから、随時、嫌気性菌を補充するだけでよい。
【００１８】
前述したように、本実施形態の有機廃棄物処理機１０では処理槽１１に有機廃棄物を投入すると、駆動モータ１６によって撹拌羽根１５が回転駆動され、処理槽１１の内部では被処理物２３が底側から上側へ押し上げられるようにしてむらなく撹拌され、発酵菌が被処理物２３と混じり合うことによって発酵分解が促進される。被処理物２３として塊状のものが投入されても、カッター刃１３ａによって小さく破砕され、また処理槽１１内で撹拌羽根１５によって撹拌されることによって、次第に小さく破砕されて撹拌される。
【００１９】
被処理物２３は撹拌羽根１５によって撹拌されるとともに、温風発生器１７から送出された温風が、撹拌軸１３および撹拌羽根１５を介して撹拌回転軸１４に設けた吹き出し孔１４ａと、押し上げ羽根１５ｂの回転後方位置に設けたエア管の吹き出し孔３０とから処理槽１１に吹き出される。吹き出し孔１４ａ、３０から吹き出される温風は、撹拌羽根１５の回転動作とともに処理槽１１に送出されるから、被処理物２３に効果的に吹き込まれ、温風による加熱作用が被処理物２３に効果的に作用する。すなわち、撹拌羽根１５は被処理物２３を渦巻き状に下から上へ撹拌しながら、処理槽１１の底部側から被処理物２３に向けて温風を吹き込むように作用することになる。
【００２０】
処理槽１１に温風を吹き込む作用には、被処理物２３に含まれる水分を除去して被処理物２３を乾燥させる作用と、有害菌の繁殖を抑えて有用発酵菌のみを増殖させ、害虫や種子を死滅させる作用がある。
温風発生器１７から送出された温風は、処理槽１１内を通過することにより湿潤した温風となって処理槽１１の上方に移動する。処理槽１１から出てくる湿潤した温風は、排気口１２から粉塵フィルター２０に入り、除湿器２１によって除湿されて乾燥される。除湿器２１を通過した温風は空気取入口１８から温風発生器１７に取り込まれ、温風発生器１７で加熱されて再度撹拌軸１３から処理槽１１に送入される。こうして、撹拌羽根１５により被処理物２３が撹拌されながら、処理槽１１に温風を吹き込み、除湿させる作用が連続的に行われて被処理物２３が乾燥されていく。
【００２１】
処理槽１１に投入された生ごみは、処理当初においては、処理槽１１内で塊状となって撹拌されているが、乾燥と発酵分解が進むと、被処理物２３は乾いた粉体状となり、処理槽１１の上部に移動してきたものが排出口２９から処理槽１１の外部にこぼれ落ちるようにしてオーバーフローする。こうして、処理槽１１からオーバーフローする状態となった処理物は１次発酵分解が完了したものであり、処理物収納箱２５に保存して一定期間おくことによって完熟した堆肥とすることができる。本装置により乾燥処理を施して１次発酵分解させることにより、２週間程度で完熟した堆肥とすることができる。
本実施形態の有機廃棄物処理機１０によれば、生ごみ等を処理することで１／５〜１／１０程度にまで容積が減少し、ほとんど臭いのない発酵処理物（コンポスト）として得られる。
【００２２】
有機廃棄物処理機の処理能力は処理槽１１の内容積等によってきまるから、本装置の使用に際しては、１日あたりの処理能力に応じて、処理槽１１に順次生ごみ等を投入していけばよい。これによって、順次発酵分解がなされ、発酵処理物が処理槽１１からオーバーフローして処理物収納箱２５に溜まっていく。
有機廃棄物処理機に投入する被処理物２３の量が少ない時期や、有機廃棄物処理機を作動させずに休ませておくような場合には、処理槽１１内の発酵状態を見ながら装置を停止させればよい。本装置では温風を循環させ除湿しながら処理するから、処理槽１１内の湿度を検知するセンサを装置に取り付けておき、処理槽１１内の湿度が一定以下になった際に装置の作動を自動的に停止させるようにするように形成することもできる。湿度が一定以下になれば、処理槽１１内で被処理物２３はそのまま発酵分解が進む状態になるからである。
【００２３】
２６は処理物排出バケットである。発酵分解処理が終了して処理槽１１から処理物を排出したい場合、発酵床を調製する場合、処理槽１１を点検するといった場合には、処理槽１１の内容物を排出する必要がある。処理物排出バケット２６はこのように、処理槽１１内の処理物を排出する際に使用するものである。処理物排出バケット２６に処理物を排出するため、処理槽１１の底部に開閉可能な排出口が設けられており、必要時に排出口を開いて処理物排出バケット２６に処理物を排出する。
【００２４】
本実施形態の有機廃棄物処理機１０は、処理槽１１内で発生する臭気を含む温風は筐体内のみで循環し外部に排出しないので、臭いが外部へ拡散されないという利点がある。したがって、高価なオゾン発生装置や白金等の触媒を利用した脱臭装置を設置する必要がない。除湿器クーラーの排熱を利用して除湿後の空気を暖めるようにすると、温風発生器の熱効率を良くすることができる。また、撹拌羽根１５を利用して被処理物２３を撹拌して加熱しつつ除湿することで、発酵菌による発酵分解作用を促進させることができる、効率的な処理が可能となって装置のランニングコストの負担を軽減させることができる。
【００２５】
本実施形態の有機廃棄物処理機１０は、嫌気性微生物を使用して発酵分解させる方法として好適である。それは、筐体内で空気を循環させることにより筐体内の密閉度が高まり、嫌気性徴生物が活発に作用するのに理想的な環境となるからである。発酵分解作用により、不快な臭いは発酵が進むにつれて発酵臭と変化し、発酵熱も除湿器を経て温風発生器に効率よく還元されるようになる。
なお、本発明に係る有機廃棄物処理機では嫌気性微生物以外の発酵菌であっても、温風を循環させて発酵させる処理操作が可能なものであれば使用することが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る有機廃棄物処理機によれば、処理槽に投入された被処理物に対して温風を送出し、除湿することによって効果的に被処理物を乾燥させることができるとともに、温風を筐体外に排出させずに循環して利用することによって、脱臭装置等を使用することなく、処理時に発生する臭いが装置の外部に拡散することを効果的に防止することが可能となる。また、温風を循環して利用することにより、湿潤した温風から液肥を効率的に採取することができ、被処理物の発酵熱を利用して効果的に被処理物を乾燥させることができるとともに、発酵菌による発酵作用を促進させて効果的な発酵分解を行うことができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機廃棄物処理機の縦断面図である。
【図２】粉塵フィルター、除湿器、温風発生器の平面配置を示す説明図である。
【図３】撹拌羽根の斜視図である。
【符号の説明】
１０有機廃棄物処理機
１１処理槽
１２排気口
１３撹拌軸
１３ａカッター刃
１４撹拌回転軸
１４ａ、３０吹き出し孔
１５撹拌羽根
１５ａ押し出し羽根
１５ｂ押し上げ羽根
１７温風発生器
２０粉塵フィルター
２１除湿器
２２冷却器クーラー
２３被処理物
２５処理物収納箱
２７冷却水循環ポンプ
２９排出口
４０開閉蓋

Claims

処理槽に有機廃棄物である被処理物を投入し、撹拌羽根により処理槽内で被処理物を撹拌するとともに、発酵菌の作用により被処理物を発酵分解処理する有機廃棄物処理機において、
密閉可能に設けられた筐体内に、
上部が開口する有底の円筒体に形成された処理槽と、
前記処理槽に投入された被処理物に向けて温風を送出する温風発生器と、
処理槽内の湿潤した温風を除湿するとともに、除湿された空気を前記筐体の外部に排出することなく前記温風発生器に環流して温風発生器から再度処理槽に送出させる温風の循環送風手段とを配置し、
前記処理槽に処理槽の開口部側から処理槽の底部近傍まで縦貫する中空管に形成された撹拌軸を支持し、
該撹拌軸の基端側を温風発生器の温風送風口に連通して設けるとともに、前記撹拌軸の下端部に、前記撹拌羽根の中心に起立形状の筒体状に形成された撹拌回転軸を連通させて設け、
前記撹拌羽根に、被処理物を処理槽の中央部から外側へ押し出す作用をなす押し出し羽根と、被処理物を処理槽の上方へ押し出す作用をなす押し上げ羽根を設けるとともに、該押し上げ羽根の回転後方に、前記撹拌軸および撹拌回転軸と連通し、前記撹拌軸に送入された温風の吹き出し孔を備えたエア管を設けたことを特徴とする有機廃棄物処理機。
前記撹拌回転軸の側面には、前記撹拌軸に送入された温風が吹き出される吹き出し孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の有機廃棄物処理機。
前記温風の循環送風手段が、処理槽内の湿潤した温風を除湿する除湿器と、
該除湿器と前記温風発生器の空気取入口とを連通するダクトと、
前記温風発生器に内蔵され、前記空気取入口から導入された空気を温風発生器の温風送風口から送出する送風機構と
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の有機廃棄物処理機。
処理槽の上部に、処理槽内で発酵分解された処理物を処理槽から排出させる排出口を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の有機廃棄物処理機。