JP3810922B2 - 一般ごみ等の減量化方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として一般家庭から廃棄される生ごみ等の各種の塵芥物を堆肥化してリサイクル利用するに際し、減量化した状態で収集することで処理設備等における処理能力の向上、更にはコストダウン等を図ることができる一般ごみ等の減量化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から図５に示すように、主として一般家庭、各種事業所等から廃棄される生ごみ等の塵芥物Ｄは、その一般家庭、各種事業所等が属する市町村等の地方自治体が塵芥収集車Ｃによって収集され、その最終的な廃棄処分を行なっているものである。現在の最終的な廃棄処分の方法は大別して埋立て処理による場合と焼却処理による場合とがあり、前者は一般ごみ等を地中に埋設して土砂によって覆うものであり（図５における下部分参照）、後者は処理設備Ｆ等の焼却炉中に投入して高温で焼却したり、堆肥化したりするものである（図５における上部分参照）。埋立て処理による場合では、土壌や水質等の汚濁防止の観点から埋立て地域に塩化ビニール樹脂製シートを敷設する等の特殊設備によって管理する管理型と、完全に安定するごみを選別して土壌に返るものとして処分する安定型とがある。
【０００３】
ただ上述した管理型の埋立て処理による場合では、その処分場の選定・設置が困難であって生活環境の悪化を懸念する地域住民の反対等によって処分場自体を設置することが全くできなくなっているのが現状である。また安定型の埋立て処理による場合では、管理に対する不安や鳥・犬猫害等に対する危惧その他から地域住民の合意が得られず、新規の埋立て処分場の建設等は極めて困難なものである。しかもごみ処理量が増加する一方では、その埋立て処理場自体の使用可能な耐用期限が迫りつつあるにも拘らず、処理場の建設予定地域の住民等の反対によってその合意形成がなされず、未だに根本的に解決されていないものである。
【０００４】
また焼却処分による場合では、その焼却によって環境ホルモンの一種である猛毒性のダイオキシン等が発生することが指摘されており、その解決策として焼却処理を中断せずに８００度以上の温度で連続して焼却処分することであればその発生を抑制できることに鑑み、焼却設備自体を大型化すると共に広域運用によるごみ収集を実施して大量に焼却することの構想を検討してもいるのである。しかしながら一般家庭から廃棄される生ごみ等の多くはその大部分が水分であるために焼却が困難であるばかりでなく、焼却のために必要とされる燃料、その焼却灰等も増加するものとなり、焼却炉自体の耐用年数も短くなるから、多額の費用が掛かるだけであり、しかも環境上有効なものとして再利用するリサイクルをしないものであるから資源的にも極めて無駄なものである。
【０００５】
一方、食品、その関連包装材等の残滓等を主とする一般家庭から廃棄される生ごみ等は、その集積場所における鳥、野良猫等によって周囲に飛散されたり、また夏期には蠅等が寄り付いたり等の非衛生的な状況になり、悪臭による付近住民等に対する生活上の不快感を与える等の極めて深刻な問題が生じている。しかもこれらは生ごみの収集時、搬送時等のいずれでも同様に生じるばかりでなく、収集作業の従事者にとってもその労働条件・環境等は極めて厳しいものである。
【０００６】
こうしたことから、例えば特開昭５５−２７８７２号公報にあるように大量の家畜糞を堆肥化するに際し、その排出場所で一次堆肥化を行なうコンテナを用意しておき、その後そのコンテナを処理場に運搬して二次堆肥化を行なうものとしたり、実公平７−４５５５０号公報にあるように一般家庭において設置される容器内の下部に配設したすのこ上に生ゴミを投入し、その生ゴミ上に液体を注入して可撓性蓋体によって覆蓋するようにすることで堆肥化するものとしたり、実用新案登録第２５４６７２６号公報にあるように有機廃棄物が入れられる処理装置容器である収容槽内に攪拌機構を配装し、この攪拌機構における複数本の攪拌棒によって収容槽内にこびりついた生ごみを剥がすことで発酵、堆肥化するものとしたりするもの等が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上述した従来の堆肥化処理方法、その廃棄処理装置等は有機廃棄物、生ごみ等をいずれも個別的、部分的に処理するにすぎず、最終的に処理することまでの全般的な処理システムとして考慮されていないばかりでなく、その処理コストの低減化もあまり期待できないものであった。
【０００８】
そこで本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、主として一般家庭、各種事業所等から廃棄される生ごみ等の塵芥物を一次的に処理してその容積を減量化することで最終処理設備における処理負担を軽減し、またその集積場所における減量化処理時での攪拌、粉砕等を容易にするばかりでなく、全体のランニングコストも極めて安価なものとなる等の全般的な処理システムとしての高度性を備えたものとなる一般ごみ等の減量化装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明にあっては、集積場所において設置される減量化装置１によって、この減量化装置１内に投入された生ごみ等の各種塵芥物Ｄを攪拌減量化し、その減量化された処理物を塵芥収集車Ｃによって収集して処理設備Ｆに搬送した後、この処理設備Ｆにおいて最終処理することとしたものであり、また各種塵芥物Ｄを攪拌減量化するに際し発酵堆肥化し、肥料としてリサイクル利用することで減量化方法である。 こうした減量化方法に使用される一般ごみ等の減量化装置にあっては、集積場所において設置されて、投入された生ごみ等の各種塵芥物Ｄを攪拌し、減量化するもので、減量化装置１は、集積場所に載置される架台２と、この架台２上に搭載されていて、上部に開閉蓋４によって施蓋される開閉自在な投入口が設けられている減量堆肥化槽３と、この減量堆肥化槽３内に投入された生ごみ等の塵芥物Ｄを攪拌する攪拌機構１０と、この攪拌機構１０の上部に相当する位置に配装されていて、投入された塵芥物Ｄ等を一旦は仮り置き止める仮止め置き手段２０とを備えて成るものである。
また減量堆肥化槽３の底部には発熱体６を設けることができ、攪拌機構１０は、駆動源１１の駆動力によって回転されるように減量堆肥化槽３内に配置された攪拌軸１３と、この攪拌軸１３周囲に配列されていて、上部が弾撥的に折曲自在になっている複数の攪拌棒１４とを備えて構成することができる。
仮止め置き手段２０は、攪拌機構１０における回転する攪拌棒１４夫々が相互の間隔内で挿通するようにして並列した多数の受け止め片２１を減量堆肥化槽３内で架装して成り、この受け止め片２１夫々は攪拌機構１０方向であるその攪拌軸１３に対して突状に湾曲した円弧弓状に形成されているものとして構成することができる。
【００１０】
以上のように構成された本発明に係る一般ごみ等の減量化装置１にあって、集積場所に設置の減量化装置１は、これに投入された各種の塵芥物Ｄを攪拌することで半ば堆肥化すると同時に減量化して、塵芥収集車Ｃによる収集、搬送、更には処理設備Ｆにおける最終処理等を簡単、容易にさせ、また肥料化することでその再利用を可能にさせる。
減量化装置１において、その仮止め置き手段２０は投入された塵芥物Ｄ等を一旦は止めさせ、例えば塵芥物Ｄを収容している塵芥袋を回転する攪拌機構１０の攪拌棒１４によって破断させてその塵芥物Ｄ等を減量堆肥化槽３下方に落下させるも、硬質、剛性な異物等は仮止め置き手段２０上にそのまま残置させる。攪拌機構１０は、減量堆肥化槽３内に投入されている塵芥物Ｄを、同様に減量堆肥化槽３内に予め投入されている各種基材と共に攪拌させてその発酵を促進させ、堆肥化して減量化する。
またその攪拌棒１４は、駆動源１１によって回転駆動されるとき、この攪拌棒１４上部が例えば仮止め置き手段２０における受け止め片２１上に残置されている各種の異物に当接・衝接するとき等では弾撥的に折曲されてそれを回避させる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４を参照して本発明の実施の形態を説明するに、図において示される符号１は一般家庭夫々あるいは適数軒が集合しているグループ単位毎、更には各種事業所等の夫々においての、所定の集積場所等に設置される減量化装置装置である。この減量化装置１は集積場所に載置される架台２と、この架台２上に搭載されていて、上部に開閉蓋４によって施蓋される開閉自在な投入口が設けられている減量堆肥化槽３と、この減量堆肥化槽３内に投入された生ごみ等の塵芥物Ｄを攪拌する攪拌機構１０と、仮止め置き手段２０とを備えて成る。またこの減量化装置１に塵芥袋等に収納された状態で投入された生ごみ等の塵芥物Ｄは、その塵芥袋を破断した後に減量堆肥化槽３の内部で発酵されることで半ば堆肥化、減量化されるものとされ、その後に例えば塵芥収集車Ｃ等によって収集されて例えば地域毎に設置されている大型の処理設備Ｆに搬入され、その後に夾雑物が除去されて堆肥化されるものとなっている。
【００１２】
しかしてこの減量化装置１における架台２は、減量化装置１自体が設置される集積場所においてそのまま載置可能なように例えば金属材製、木材製、合成樹脂材製等にてフレーム構造、盤構造その他の構造のものとして形成されている。
【００１３】
減量堆肥化槽３は、図２に示すように例えば底部がその断面でほぼ半円の湾曲状になっている直方体状に形成されていて、上部に開口形成した投入口には例えば前後方向で揺動自在になっている開閉蓋４が設けられており、この開閉蓋４によって投入口を閉塞したときには投入口あるいは開閉蓋４周囲に配装した密閉パッキンによって減量堆肥化槽３内外を遮断するようになっている。なおこの開閉蓋４あるいは投入口縁等には、攪拌機構１０における後述する駆動源１１を駆動あるいは停止させる安全上の停止スイッチ５が付設されており、開閉蓋４が揺動開放されたときには駆動源１１の駆動を停止させ、また開放状態のままでは駆動源１１が作動されないように配慮してある。
【００１４】
この減量堆肥化槽３には、予め水分調整された土、おがくず、もみ殻、ピートモス等を主とする基材が投入されていて、投入された生ごみ等の塵芥物Ｄと攪拌されるものとしてあり、基材は必要に応じ逐次補充されるようにしてあると共に、必要があれば塵芥物Ｄを分解する各種の発酵菌等をも投入したり、消臭剤等を配装したりできるものとしてある。またこの減量堆肥化槽３には、例えばその底部の外側面に面状に形成した発熱体６が配装されており、この発熱体６は例えば設定された温度に到達すると通電が遮断されることで常時一定温度を維持するように、温度制御手段の組み込みを不要にしたペルチェ素子等の半導体を利用したものとしてある。もとよりこの発熱体６はニクロム線ヒータ等によって構成したものであってもよく、その発熱源構造は特に限定されず、要は減量堆肥化槽３内部を塵芥物Ｄ等を発酵させるに足る一定温度に維持するものとされていればよいものである。
【００１５】
更にこの減量堆肥化槽３には、例えばその前側壁に開閉自在な取出蓋によって閉塞されている取出口７が開口形成されており、一時的に発酵され、半ば堆肥化された塵芥物Ｄ等の処理物を減量堆肥化槽３外に取り出せるようにしてある。
【００１６】
なおこの減量堆肥化槽３自体は、図示例のように架台２上に立脚したフレーム状の支持脚８によって支持されているも、場合によっては架台２と減量堆肥化槽３とが一体状に構成されることもあり、いずれの構成を選択するかは発熱体６、取出口７等の配置等の関連から任意になされるものである。
【００１７】
攪拌機構１０は、図２乃至図４に示すようにモータ等の駆動源１１と、この駆動源１１の駆動力によって回転されるように減量堆肥化槽３内に配置された攪拌軸１３と、この攪拌軸１３周囲に配列されていて、上部が例えば攪拌軸１３の回転方向に対して逆方向に弾撥的に折曲自在になっている複数の攪拌棒１４とを備えて成るものである。図示にあっての駆動源１１は減量堆肥化槽３の外側の架台２上に固定してあって、例えば前記支持脚８に設けた軸受を介して回転自在に支承した減量堆肥化槽３内の攪拌軸１３の端部と駆動源軸の端部とに掛巡した例えばチェーン１２を介して攪拌軸１３を回転するようにしてある。この駆動源１１による回転は、一定時間毎の間欠的に低速度で行なわれるようにしてあり、減量堆肥化槽３内に予め投入されている前記の基材と塵芥物とをゆっくりと攪拌するようにしてある。
【００１８】
また攪拌棒１４は、図示のように攪拌軸１３の一端側から他端側に至るに伴ないその基部が例えば螺旋状の規則的にあるいは不規則に位置して配列されるようにして攪拌軸１３周囲に放射状に固着してあり、攪拌軸１３の回転によって例えば一端側から他端側に順次に塵芥物Ｄを攪拌するようにしてある。攪拌棒１４自体はその先端側である上部を基部に対してコイルスプリング状の連繋部１５を介して弾撥自在になるように連繋して成るものとしてあり、攪拌棒１４自体が回転するときに上部分が何等かの障害物、例えば塵芥物Ｄ中に含まれていた太い骨、ナイフ、フォーク、スプーン等の各種の異物等に当接・衝接等することによって基部の回転が続行されても、上部分は折曲されることでその障害物等を回避するようにしてあるものである（図２参照）。連繋部１５を介しての上部分と基部分とは例えば１：３程度の比率長さに設定されており、後述する仮止め置き手段２０上に残置された異物、障害物等に上部分が当接・衝接等した場合にこの上部分が折曲されることで攪拌棒１４自体の回転は続行されるものとしてある。
【００１９】
更に減量堆肥化槽３内の上部である攪拌機構１０の上部に相当する位置に仮止め置き手段２０が配装されており、この仮止め置き手段２０は攪拌機構１０における回転する攪拌棒１４夫々が相互の間隔内で挿通するようにして並列した多数の受け止め片２１を例えば減量堆肥化槽３内の上部の前後夫々で架装した支持シャフト２２相互間に架装したものである。また図示にあっての受け止め片２１夫々は攪拌機構１０方向であるその攪拌軸１３に対して突状に湾曲した円弧弓状に形成されており（図２参照）、受け止め片２１上に投入された塵芥物Ｄは受け止め片２１のほぼ中央位置に集まるようにされ、また残置された異物、障害物等も常時その中央位置に集まるようにされている。なおこの仮止め置き手段２０は、例えば減量堆肥化槽３内部の清掃に便なるように着脱自在、揺動自在にしておくこともできる。
【００２０】
またこのように構成された減量化装置１の減量堆肥化槽３内に投入された塵芥物Ｄは、例えば合成樹脂袋内に収納された状態で投入されたとしても一旦は仮止め置き手段２０上に載置された後には攪拌機構１０における間欠回転する攪拌棒１４がその合成樹脂袋を破断することで、減量堆肥化槽３下方に落下されるのである。そして攪拌機構１０によって攪拌された適当な時間の経過後で発酵されて半ば堆肥化されたものとなると、定期的に巡回する塵芥収集車Ｃによって収集されるのであり、その収集時の塵芥物Ｄの量は投入時に比しその容積比で約１／７程度のものとなるようにされている。
【００２１】
そして塵芥収集車Ｃによって収集された塵芥物Ｄは、例えば地区毎に設置されている工場タイプの処理センターとしての処理設備Ｆに搬入され、更に発酵処理され、夾雑物が除去されて完全堆肥化され、堆肥商品として出荷されるものとしてある。なおこの処理設備Ｆにおいては収集物を堆肥化せずに、焼却することでその燃焼エネルギーを発電用に、温水供給用等の多目的に利用するものとしてもよく、その利用形態は特に限定されるものではない。
【００２２】
次にこれらの使用の一例を説明するに、減量化装置１は例えば適数軒の一般家庭を纏めたグループ毎に対応している集積場所、各種事業所等に配置しておき、塵芥収集車Ｃは定期的に巡回して減量化装置１内で形成された半ば堆肥化している塵芥物Ｄを収集し、処理設備Ｆに搬入するのである。減量化装置１内に塵芥物Ｄが投入されるとき、それが合成樹脂袋の如き塵芥袋内に収納されていると、一旦は仮止め置き手段２０上に載置されるものとなり、回転する攪拌機構１０の攪拌棒１４がそれに当接・衝接するとその塵芥袋を破断し、内容物を減量堆肥化槽３下方に落下させるのである。このとき塵芥物Ｄ中に硬質・剛性の各種の異物等が混入されていることでこれが仮止め置き手段２０の受け止め片２１上に残置されたものとなっていると、回転する攪拌棒１４の上部がそれらに当接・衝接する等するときには連繋部１５によって後方に折曲されることで回避して、夾雑物等を受け止め片２１上に残置させたままで回転を続行するのであり、これらの夾雑物等は分別収集されるものとなっている。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、これがため主として一般家庭、各種事業所等から廃棄される生ごみ等の塵芥物Ｄを一旦は集積する減量化装置１によって一次処理して、その容積を減量化することができ、その後の処理設備Ｆ等への搬入、二次的な処理に際する処理負担を大きく軽減できるのである。しかも集積場所等に設置される減量化装置１内では各種の塵芥物Ｄに対する一次処理時での攪拌、粉砕等を容易にするばかりでなく、そのランニングコストも極めて安価なものとなり、更に塵芥物Ｄの堆肥化によって肥料としての再利用を可能にしてリサイクルを促進できる等の全般的な処理システムとしての高度性を備えたものとすることができる。
【００２４】
すなわちこれは本発明において、集積場所に設置した減量化装置１内に投入された各種塵芥物Ｄを攪拌減量化し、その減量化された処理物を塵芥収集車Ｃによって収集して搬送した処理設備Ｆにおいて最終処理するものとしたからであり、これによって、集積場所においての悪臭の発生防止、集積場所においての減量化による収集回数の減少、搬送費用の低減、処理設備Ｆにおける最終処理の容易性等を図ることができ、全般的な処理費用においては従来に比し約１／７のものとすることができるのである。
【００２５】
また減量化装置１には、投入された塵芥物Ｄ等を一旦は仮り置き止める仮止め置き手段２０を攪拌機構１０の上部に相当する位置に配装してあるから、投入された塵芥物Ｄ等は一旦は仮りに止められ、回転する攪拌機構１０の攪拌棒１４によって例えば塵芥物Ｄを収容している塵芥袋等を破断することで塵芥物Ｄは減量堆肥化槽３の下方に落下するのである。しかも仮止め置き手段２０における受け止め片２１は塵芥物Ｄ中に含まれるナイフ、スプーン等の異物を残置させたものとするから、処理物中からこれらを除去するものとできると共に、例えば誤って子供等が減量化装置１内に落ちた場合にも、子供等を保持して減量堆肥化槽３の下方に落下させずに済み、安全装置として機能するものである。
【００２６】
更に攪拌機構１０における攪拌棒１４は、上部が弾撥的に折曲自在になっているから、例えば仮止め置き手段２０における受け止め片２１上に残置されている異物等に当接・衝接することがあると自動的に折曲されてこれを回避し、その回避後は原状に復してそのまま回転を続行するものとできるのであり、攪拌棒１４自体の損傷を防止して安全性を一層向上させることができる。そればかりでなく、例えば誤って人等が落ちた後に開閉蓋４が閉塞して攪拌機構１０が回転駆動することがあっても仮止め置き手段２０上に保持している人等を回避するから、大事故には至らない安全なものとなっているのである。
【００２７】
またこの攪拌機構１０の攪拌棒１４は、駆動源１１の駆動力によって回転されるように減量堆肥化槽３内に配置された攪拌軸１３周囲に複数にして配列されているから、減量堆肥化槽３内に投入された各種の塵芥物Ｄをその全体に亙って満遍なく攪拌するのである。しかも攪拌するに際し、減量堆肥化槽３に設けられている発熱体６による発熱作用と相俟って、例えば基材中に含まれる好気性菌等の発酵菌による塵芥物Ｄに対する発酵を一層促進させることができる。
【００２８】
減量化装置１は集積場所に設置されるに際し、減量堆肥化槽３上部に設けられている投入口は開閉蓋４によって閉塞されるものとなっているから、塵芥物Ｄの投入後では蠅、害虫等が寄り付かず、また鳥、犬猫等による塵芥物Ｄの飛散、更には悪臭の発生をも防止できると共に、消臭剤との併用等によってそれらを一層有効に防止でき、集積場所周囲の環境を格段に改善することができる。
【００２９】
更に塵芥収集車Ｃによる収集に際し、従来のように生ごみその物を直接に収集せずに済むから悪臭も殆どなくなり、収集作業時の衛生上の問題も解消されると共に収集移動時の周辺環境も改善されるものであり、また減量化装置１によって塵芥物Ｄは相当程度に減量化されているから、その収集回数も少なくて済むものとなるのである。
【００３０】
収集された処理物を最終処理する処理設備Ｆにおいては、従来に比しその収集量が少なくなっているから、その規模も収集量に対応したものとして小型化でき、しかも減量化装置１によって半ば堆肥化されていることでその最終処理も簡単となり、搬入された処理物等からの夾雑物の分別、除去、肥料化するときの成分調整、水分調整等も容易に行なえるのである。そして最終的に処理された処理物は、生ごみ等から生成される有機肥料として極めて優れたものとなり、耕作地に適用・利用するに好適であり、その土壌の改良にもなり、従来から繰り返された自然界の連鎖にも沿うものとなるばかりでなく、焼却に伴なう有害物質例えばダイオキシン等の発生、埋立て処理等による有害な物質の発生もないのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る減量化装置を使用した一般ごみ等の処理システムにおける概略斜視図である。
【図２】 同じく減量化装置の側断面図である。
【図３】 同じく減量化装置の平断面図である。
【図４】 同じく減量化装置の一部切欠正面図である。
【図５】 従来例の概略斜視図である。
【符号の説明】
Ｃ…塵芥収集車 Ｄ…塵芥物
Ｆ…処理設備
１…減量化装置 ２…架台
３…減量堆肥化槽 ４…開閉蓋
５…停止スイッチ ６…発熱体
７…取出口 ８…支持脚
１０…攪拌機構 １１…駆動源
１２…チェーン １３…攪拌軸
１４…攪拌棒 １５…連繋部
２０…仮止め置き手段 ２１…受け止め片
２２…支持シャフト

Claims (2)

1. 集積場所において設置されて、投入された生ごみ等の各種塵芥物が収納されている塵芥袋を破断して各種塵芥物を集積場所で攪拌し、減量化する一般ごみ等の減量化装置であって、集積場所に載置される架台と、この架台上に搭載されていて、上部に開閉蓋によって施蓋される開閉自在な投入口が設けられ、底部に発熱体を設けてある減量堆肥化槽と、この減量堆肥化槽内に投入された生ごみ等の塵芥物を攪拌する攪拌機構と、この攪拌機構の上部に相当する位置に配装されていて、投入された塵芥物等を一旦は仮り置き止める仮止め置き手段とを備えており、攪拌機構は、開閉蓋が施蓋時の場合に駆動する駆動源の駆動力によって回転されるように減量堆肥化槽内に配置された攪拌軸と、この攪拌軸周囲に配列されていて、上部が弾撥的に折曲自在になっている複数の攪拌棒とを備えていることを特徴とする一般ごみ等の減量化装置。
2. 仮止め置き手段は、攪拌機構における回転する攪拌棒夫々が相互の間隔内で挿通するようにして並列した多数の受け止め片を減量堆肥化槽内で架装して成り、この受け止め片夫々は攪拌機構方向であるその攪拌軸に対して突状に湾曲した円弧弓状に形成されている請求項１記載の一般ごみ等の減量化装置。

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