JP3942075B2 - 生ゴミ処理機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の目的】
この発明は、残飯等家庭や食堂その他の部署から大量に排出される有機物を中心とした生ゴミを処理する技術に関するものであり、特に加熱乾燥効率の向上を図ることによって小型化を可能とし、生ゴミを回収、移動しながら処理してしまう車載タイプのものにすることもできる上、処理済みのものについては資源としての再利用の道も開ける新規な構造の生ゴミ処理機を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来技術】
都市化が進行すればする程、日常生活の中で発生する「ゴミ」の量は飛躍的に増大し、特に都市部の自治体では、単に回収のための経済的な負担が課せられるだけに止まらず、処理施設新設問題への対応策、特に場所選定の際の住民の説得や建設費の捻出等といった困難な問題に直面しているが、可燃性のゴミについては、これまでのところ、取り敢えず大規模焼却炉の建設によってどうにか対応を続けているものの、生ゴミの場合、そのまま地上で堆積処分し、埋め立てて自然界の浄化能力に委ねる手段に頼ってきたが、それ用の適地も既にかなりの制約を受けてしまっていて、最早有効な処理手段とすることができず、他方、脱水、乾燥して固形化し、有機肥料の一つとして再利用するようにした処理手段にしても、経費がかさみ過ぎる上に、それを利用する側の農家の受入れ態勢も積極性に欠ける等の恨みもあって、これまでのところではこの種手段による生ゴミ処理にも限界があるというのが実情となっている。
【０００３】
そこで増大するゴミ処理手段の有効な解決策として有効視されているのが、ゴミ処理の有料化の施策であって、増え続けるゴミを自治体が無条件で受け入れず、個々人、企業自らが自己の責任によって少しでも減らしていくことを義務付けようとするものであり、それは単なる行政指導に止どめず、処理に回されるゴミの量に応じて各自がそれ相応の処理費用を負担するようにする方式で、既にそれを行政に取り入れた自治体では、それなりの効果を確認しているという事実が報告されている。
【０００４】
確かに、有料化の自覚は、各自において極力無駄な出費がないように可能な限り自らで焼却その他の処分をするか、あるいはリサイクル化を図るよう努めること必然であって、確かに、それまでゴミ処理は公共の責任においてなされるものと勘違いをしてきた多くの人々に再考を促す切っ掛けを作り、結果として処理に回されるゴミの量を減らす効果があるものの、殊、生ゴミの場合にあっては、罷り間違うとゴミの散逸、放置に繋がり、環境汚染に繋がってしまう虞れもあって、この方式だけで生ゴミ処理の問題が根本的に解決されると判断するのは早計であろう。
【０００５】
こうした状況に対処すべく、例えば特開平６−２９２８７５号発明や特許第１，６１９，７１６号発明等のように、微生物の発酵、分解、乾燥を加熱、昇温手段によって促進した上、臭気をバーナーで加熱、脱臭してしまう方法、あるいは、登録実用新案第１９８０００６号考案等に代表されるような、予熱室からの一次空気を生ゴミの加熱、乾燥室に循環させるようにした手段による処理方法等についての提案もなされていない訳ではないものの、これら従前までのものの中で、微生物を利用する前者等の事例によるものでは、公害対策上や施設費等の点では有利な面を有していても処理能力や処理効率の点で問題があって、業務用とするには必ずしも適しているとはいいきれず、また、後者の加熱、乾燥によるものでも、施設費を要する割には処理能力や処理効率に満足できるものが少なく、特に、車載できる程に小型化される上に、生ゴミを巡回、収集している間にも処理が進んで、有機質資源としての有効活用が可能な程度までに乾燥、粉粒化されてしまうようにした処理手段に使用できるものは皆無であった。
【０００６】
この発明では、生ゴミ処理に関する手段の中、特に巡回、処理にまで供し得る程の小型化が可能である上に、処理能力や処理効率の点においても十分それに対応できるだけの有効な処理機械装置の有用性に着目し、逸早くその開発、研究に取り組み、様々な試行錯誤と幾多の試作実験とを繰り返してきたところ、遂にここにきて、以下において詳述するとおりの極めて有効な生ゴミ処理機の実現化に成功し得たものである。
【０００７】
【発明の構成】
この発明を代表する実施例として図面に示すものからも容易に理解されるように、この発明は、基本的に次のとおりの構成を要旨とする生ゴミ処理機である。
即ち、夫々ドーナツ状区画壁で仕切って破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室を形成してなる横倒し円筒状の処理槽を有していて、処理槽の外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにした加熱匡体が一体化され、前記処理槽外周面との間に加熱室を設けると共に、該加熱室と第一乾燥室とを熱風供給ダクトで直接連通状となるようにする一方、当該処理槽の軸心方向に沿って、破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が夫々一体化されてなる横軸型回転軸を、各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配した上、それらを同時に外部動力源によって低速回転し得るようにした構成を要旨とする生ゴミ処理機である。
【０００８】
この基本的な構成からなるこの発明の生ゴミ処理機は、より具体的な構成のものとして示せば、夫々ドーナツ状区画壁で仕切って破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室を形成してなる横倒し円筒状の処理槽の軸心方向に沿って、破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が夫々一体化されてなる横軸型回転軸を、各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配し、その両端を軸着した上、それらを同時に外部動力源によって低速回転し得るようにすると共に、当該処理槽の第一乾燥室および第二乾燥室は、夫々の底部適所間を第二乾燥室から第一乾燥室方向に推進するパドルスクリューコンベヤを内装したコンベヤボックスで連通状となるようにする一方、該コンベヤボックスを含む処理槽の外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにした加熱匡体が一体化され、該加熱匡体と同加熱匡体によって包囲された処理槽外周面との間に加熱室を設けた上、当該処理槽の破砕用小前室には、生ゴミ投入ホッパーの下端を連通状となるようにし、同処理槽の飛散用小後室上方適所には、粉粒状乾燥ゴミ沈降回収用のサイクロン上端に通じるダクトが連結されてなるものとした生ゴミ処理機であるということができる。
【０００９】
また、更に具体的には、夫々ドーナツ状区画壁で仕切って破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室を形成してなる横倒し円筒状の処理槽の軸心方向に沿って、破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が夫々一体化されてなる横軸型回転軸を、各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配し、その両端を軸着した上、それらを同時に外部動力源によって低速回転し得るようにすると共に、当該処理槽の第一乾燥室および第二乾燥室は、夫々の底部適所間を第二乾燥室から第一乾燥室方向に推進するパドルスクリューコンベヤを内装したコンベヤボックスで連通状となるようにする一方、該コンベヤボックスを含む処理槽の外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにした加熱匡体が一体化され、該加熱匡体と同加熱匡体によって包囲された処理槽外周面との間に加熱室を設けた上、当該処理槽の破砕用小前室には、生ゴミ投入ホッパーの下端を連通状となるようにし、同処理槽の飛散用小後室上方適所には、粉粒状乾燥ゴミ分級回収用のサイクロン上端に通じるダクトが連結された上、該サイクロン上端他所からは、第一乾燥室適所に戻るリターンダクトを配してなるものとした構成を要旨とする生ゴミ処理機となる。
【００１０】
そして、より望ましい構成によるものとして、夫々ドーナツ状区画壁で仕切って破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室を形成してなる横倒し円筒状の処理槽の軸心方向に沿って、破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が夫々一体化されてなる横軸型回転軸を、各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配し、その両端を軸着した上、それらを同時に外部動力源によって低速回転し得るようにすると共に、当該処理槽の第一乾燥室および第二乾燥室は、夫々の底部適所間を第二乾燥室から第一乾燥室方向に推進するパドルスクリューコンベヤを内装したコンベヤボックスで連通状となるようにする一方、該コンベヤボックスを含む処理槽の外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにした加熱匡体が一体化され、該加熱匡体と同加熱匡体によって包囲された処理槽外周面との間に加熱室を設けると共に、該加熱室と第一乾燥室とを熱風供給ダクトで直接連通状となるようにした上、当該処理槽の破砕用小前室には、生ゴミ投入ホッパーの下端を連通状となるようにし、同処理槽の飛散用小後室上方適所には、粉粒状乾燥ゴミ沈降回収用のサイクロン上端に通じるダクトが連結されてなるものとした構成を要旨とする生ゴミ処理機がある。
【００１１】
処理槽は、所定量毎継続して投入されてくる生ゴミを、径時的且つ連続的に粉砕、加熱乾燥、送出し可能とするよう機能を発揮するものであって、横倒し円筒状の耐熱性伝熱素材、例えばステンレスその他の厚鋼板を主材として形成され、生ゴミの流れ方向手前側から、破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室の並びで連通状となるように、夫々ドーナツ状区画壁（中心部分所定範囲が円形、楕円形、四角形等の形状に刳り貫かれ、外周縁が当該処理槽内周面に熔着、リベット止めその他公知の手段で一体化されるようにした厚鋼板製のもの）で仕切って形成されたものとしなければならない。
【００１２】
そして、破砕用小前室には生ゴミ投入口が設けられた上、第一乾燥室には、後述する加熱室からの熱風を直接受け入れ可能となるようにする供給ダクト接続口、および後述のサイクロン上端からの略乾燥処理済みとなっている粉粒物の一部を選択的に第一乾燥室へ環流させることができるようにするリターンダクト接続口も適所に形成されてなるものとすべきであり、更に、加熱乾燥処理工程が進行する第二乾燥室において、一時的にも滞留しがちとなる乾燥処理中途の生ゴミ砕片を、できるだけ滞留したままとならないよう強制的に循環させてしまうために、第一乾燥室および第二乾燥室夫々の底部適所間を、第二乾燥室から第一乾燥室方向、即ち処理槽各室内における生ゴミ砕片の流れ方向に逆行する方向に推進して、再び第一乾燥室からの加熱乾燥処理工程に復帰させてしまうようにするパドルスクリューコンベヤを内装したコンベヤボックスで連通状となる構造のものに形成するのが望ましく、それら各部の構成を全てあるいは適宜選択的に採用したものとして処理槽が形成されるようにする。
【００１３】
一方、上記のようにして形成される処理槽（コンベヤボックスを付設した処理槽の場合には、それを含む処理槽）の外側には、その外周面の大部分、即ち生ゴミ投入口や供給ダクト接続口、リターンダクト接続口その他処理槽構成上の必要等からさけなければならなかったり、一体化が困難であったり、一体化する必要がないと認められるような箇所を除いた部分を包囲状とするようにした加熱匡体を一体化してなる構造となし、該加熱匡体と同加熱匡体によって包囲された処理槽外周面との間に、電熱ヒーターやガスバーナー、重油バーナー等公知の各種加熱手段の中から最適なものを選択的に採用、配置し得るようにした加熱室が設けられてなるものとしなければならず、したがって、該加熱室は、その熱源によって処理槽の大部分が効率的（少なくとも処理槽外周面温度で略８００℃程度、処理槽内の熱風温度で略５００℃程度が実現し得るような熱効率）に加熱され、処理槽内に投入した生ゴミが処理槽末端の飛散用小後室に送り込まれる段階に略完全に処理済み乾燥生ゴミ粉粒となるよう機能し得るものに設計されていなければならず、当然この設計条件の中には、処理槽の大きさ、即ち直径と全長、各室の大きさ割合等も合わせて考慮、決定されなければならない。
【００１４】
横軸型回転軸は、上記のとおりの構成に形成した処理槽の破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配置するようにしたものとし、その両端を処理槽両側に軸着した上、外部動力源によって低速回転し得るように構成されていて、該横軸型回転軸一本の回転作動によって、処理槽各室の機能に応じ、各室に対応する箇所の横軸型回転軸に一体化される構成部分、即ち破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置とした羽根付き回転板が同時に回転作動して夫々が所期の機能を果たし得るようにしたものとして形成されていなければならない。なお、横軸型回転軸に一体化される撹拌用アームは、その先端撹拌翼が処理槽の第一乾燥室および第二乾燥室の各内周壁面に夫々近接状となるよう規制して形成されたものとするのが望ましい。
【００１５】
破砕用小前室は、前記処理槽の最も手前側で生ゴミ投入口に直結状となるように規制した配置となり、生ゴミ投入口からの生ゴミができるだけ砕片状のものに破砕されてしまうようにし、その後に続く加熱乾燥処理が円滑且つ効率化されるようにする機能を果たすものであり、後述する実施例にも取り上げているように、その部分の処理槽内周面全周に渡って噛合刃を突設した上、該噛合刃間に挿入状になるように規制した破砕刃を外周に突設してなる回転ドラムが、当該破砕用小前室に挿入状に組み合わされ、前記横軸型回転軸の回転作動に伴って、生ゴミ投入口から送り込まれてきた生ゴミを、一部脱水しながら粉砕して第一乾燥室に送り込むことになる。なお、一部押し出された水分は、同破砕用小前室底部辺りに流れ落ちる間に、フライパン状に加熱された処理槽素材からの輻射熱等によって蒸発処理されてしまうようにしてある。
【００１６】
第一乾燥室および第二乾燥室は、処理槽の主要部を占め、上記横軸型回転軸の回転によって弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状としてある複数本の撹拌用アームの撹拌作用、後述する飛散用小後室からの吸引作用、および破砕された生ゴミの自然落下作用の相互作用により、上記破砕用小前室から入ってくる破砕状の生ゴミを各室内に浮遊状にする間に、燃焼室からの熱源を受けてフライパン状に加熱された処理槽素材からの輻射熱、および加熱室から供給ダクトで直接熱風送り込まれるようにした構成を採用していれば、加熱室内からの熱風も加わって、各室内において破砕状の生ゴミが強制的且つ効率的に加熱乾燥してしまう機能を果たすことになり、その際の各室における乾燥工程が十分達成されるよう、各室間にはドーナツ状区画壁が配されていて、破砕状の生ゴミが簡単に隣室に移動してしまわないようにする機能を達成することになる。
【００１７】
飛散用小後室は、横倒し円筒状の処理槽最後部に配されていて、上記第一乾燥室と第二乾燥室とを順次経由する間に略所定の乾燥状の生ゴミ破砕片を外部に送出すための気流を作り出すと共に、結果的にその作用によって上記した各室内の生ゴミ破砕片を熱気と共に同室側に吸引する機能を果たすものであって、前記した破砕刃付き回転ドラムや撹拌用アームと同軸である横軸型回転軸の末端側に一体化してある放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が組み込まれてなるものとして形成されていなければならず、横軸型回転軸の回転作動により、先の破砕刃付き回転ドラムや撹拌用アームと同時に回転して所期の目的、機能を達成することができるようにしてあり、同飛散用小後室の適所、望ましくは上方側適所に乾燥処理済みの生ゴミ粉粒の排出口が用意されていて、該排出口を経て、粉粒状乾燥ゴミが有機質有効資源として回収できるようにしてある。
【００１８】
ドーナツ状区画壁は、処理槽内に区画、形成する各室において、投入口から送り込まれて排出口に至る間の生ゴミの流れを調整する重要な機能を果たすものであり、横軸型回転軸の回転と共に作動する破砕用小前室の回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室の複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の羽根付き回転板の動きに伴って発生する生ゴミ移動作用により、生ゴミが、上記した各室毎の機能を十分受けないままに通過してしまって設計どおりの粉砕、乾燥処理結果に至らないような事態にならないよう、処理槽内の各室毎に必要とする理想的な滞留時間を確保し、その結果、できるだけ小型化するために制限された空間の処理槽内においても、所望する十分な粉砕、乾燥処理を実現可能にするものであり、したがって、このドーナツ状区画壁に形成される中心側の刳り貫き部分の形状、大きさが、各種条件、即ち、対象とする生ゴミの性状や、加熱室からの加熱能力、各室のサイズ、羽根付き回転板からの吸引能力、その他付帯設備からの影響等による条件が総合的に検討、勘案されて最適なものに決定される必要がある。
【００１９】
上記のようにして形成される横倒し円筒状の処理槽の生ゴミ投入口には、生ゴミの処理槽への送り込みを定量且つ継続的に実施できるようにする機能を果たす目的で生ゴミ投入ホッパーが配置、組み合わされたものとすべきであり、しかも、その機能を安定させるため、該生ゴミ投入ホッパーは、その下端で処理槽の破砕用小前室の生ゴミ投入口に至る経路内に、生ゴミ定量供給用のパドルスクリューコンベヤが組み込まれてなるものとするのが望ましく、但し処理槽の規模や破砕刃付き回転ドラムの構造、機能によっては、ベルトコンベアやバケットコンベアその他公知の各種搬送、搬入手段に代替することも可能になることは言うまでもない。
【００２０】
一方、前記した円筒状の処理槽飛散用小後室の排出口は、回収ダクトを介して粉粒状乾燥ゴミ沈降回収用のサイクロンに連通状となるようにすると共に、粉粒状乾燥ゴミから分離させた熱風に含まれる異臭、悪臭を周辺に散逸しないよう処理するための湿気除去兼用の脱臭装置を、当該サイクロン上端排気口に組み込んでなるものとすべきであり、また、サイクロン中で熱風から分離してしまう粉粒状乾燥ゴミの一部は、その分離途中において分離してしまわないでリターンダクトを通じて第一乾燥室に誘導できるようにした構造を採用し、粉粒状乾燥ゴミが、加熱乾燥処理過程の生ゴミの中に混入状となるようにすることによって、第一乾燥室内における加熱乾燥処理の促進を図ることができるようにすることも、この発明の生ゴミ処理機としての性能を高めることになり、極めて有効な手段とすることができる。
以下、上記したこの発明の生ゴミ処理機の構成が、より明確に把握できるようにするため、この発明の生ゴミ処理機に包含される最も代表的な実施例について具体的な説明を加えていくことにする。
【００２１】
【実施例１】
図１の横軸型横軸型回転軸に沿う方向の縦断面図、および図２の横軸型横軸型回転軸に直交する方向の縦断面図に明確に示されているとおり、この発明を代表する実施例として取り上げた生ゴミ処理機は、横倒し円筒状の処理槽１の外側に横長角筒状の加熱匡体２を組み合わせ、一体化したものであり、処理槽１には、ゴミ処理工程における手前側に生ゴミ投入ホッパー６が、同末端側に粉粒状乾燥ゴミ分級回収用のサイクロン８が夫々一連のものとして組み合わせてなるものの一例である。
【００２２】
図１および図２の各縦断面図からも明確に把握できるとおり、この生ゴミ処理機の処理槽１は、全長約２．５ｍ、直径約１ｍ程度のステンレス製円筒体であり、その内部空間の処理工程の流れにおいて手前側（図１中、右側）３０ｃｍ程度、それから１ｍ程度、更に９０ｃｍ程度の間隔を置いた位置にドーナツ状区画壁１１、１２、１３が配され、手前側から順次破砕用小前室１ａ、第一乾燥室１ｂ、第二乾燥室１ｃ、および飛散用小後室１ｄを形成し、それら各室は、中心部分を直径約６０ｃｍ程度（対象とする生ゴミの性状は固よりのこと、加熱室２１からの加熱能力、各室１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのサイズ、羽根付き回転板からの吸引能力等を考慮して決定されるべきであって、それら条件によって当然変更される。）の円形に刳り貫いた厚鋼板製のドーナツ状区画壁１１、１２、１３で半ば仕切られた構造となっており、各室１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それら刳り貫き部分で処理槽１内軸心方向に連通するようにした構造としてある。
【００２３】
そして、この処理層１の軸心位置には、上記したドーナツ状区画壁１１、１２、１３の刳り貫き部分を串刺し状とするようにして横軸型回転軸３を配し、その両端を処理層１前後両側壁に軸着した上、処理工程末端側（図中左側、但し同所側に限定する訳ではない。）となる軸端側に突出した横軸型回転軸３部分に一体化してあるプーリー３１に伝導ベルト３２を巻き掛けし、外付けモーターＭ１のプーリー３３を介してその駆動力が取り込めるようにしてあり、その結果、破砕用小前室１ａ内の外周に破砕刃４１，４１，……を突設した回転ドラム４、第一乾燥室１ｂおよび第二乾燥室１ｃ内に、弦巻状配置で約２０ｃｍ間隔となるようにして突設、一体化してある複数本の撹拌用アーム５，５，……、および飛散用小後室１４内にあって放射状配置の複数枚の送風翼６１，６１，……を有する羽根付き回転板６は、当該横軸型回転軸３の回転作動によって一斉に回転するものとなり、夫々に個別の動力源を必要としないよう配慮した構造としてある。なお、それらの回転速度は、プーリー３１およびプーリー３３の径対比で調節すれば足りるが、必要に応じ、動力源にギアモーターを採用する等適宜公知の回転速度決定機構を採用しても差し支えはない。
【００２４】
破砕用小前室１ａは、その内周面に、同所に納める回転ドラム４の破砕刃４１，４１，……側面に夫々小間隙を維持して対峙するようにした噛合刃１１ａ，１１ａ，……が全周に渡って突設、形成されていて、上記したとおり、横軸型回転軸３の回転作動と共に回転する回転ドラム４の破砕刃４１，４１，……との間に取り込んだ生ゴミを順次粉砕することになるが、この粉砕工程は、隣の第一乾燥室１ｂとの間を仕切っているドーナツ状区画壁１１によって第一乾燥室１ｂ方向への移動がある程度制限されるようにしてあり、投入された全ての生ゴミの粉砕処理ができるだけ均質に実施されるようにすると共に、その過程でできるだけ脱水作用も発揮されるよう配慮したものにしてある。なお、処理層１の投入口には、予め生ゴミ投入ホッパー７が連結されており、その下端で処理槽１の破砕用小前室１ａに通じる経路内に、生ゴミ定量供給用のパドルスクリューコンベヤ７１が組み込まれている。図中、Ｍ３はそれ用のギアモーターを示している。
【００２５】
第一乾燥室１ｂおよび第二乾燥室１ｃでは、横軸型回転軸３に突設、一体化してある撹拌用アーム５，５，……が回転作動して、上記破砕用小前室１ａから送り込まれてくる粉砕処理済みの生ゴミを、同所底部辺りに遍在しないよう撹拌し、全ての粉砕状生ゴミに加熱室２１からの熱が直接行き渡るようにすると共に、上方にまで強制移行されて自然落下するようにして浮遊する間に、今度は、処理層１内周面からの輻射熱と共に、熱風供給ダクト２５を通じて加熱室２１からの熱風にも曝され、それら二重、三重の熱処理によって格段の乾燥効率が得られる構造としてあり、この間の処理工程が所定時間に渡って継続するよう、双方を仕切るドーナツ状区画壁１２、１３がその機能を発揮することになる。
【００２６】
なお、この第一乾燥室１ｂおよび第二乾燥室１ｃにおける乾燥処理において、一部底部に滞留状に残置しがちとなる粉砕状生ゴミについても、できるだけ均質な乾燥処理がなされるよう、第一乾燥室１ｂおよび第二乾燥室１ｃ各底部の間に、第二乾燥室１ｃから第一乾燥室１ｂ方向にそれら滞留状となっている粉砕状生ゴミを推進、移行させるためのパドルスクリューコンベヤ１５を装備してあり、滞留して不完全な乾燥状態の粉砕状生ゴミも、第二乾燥室１ｃから飛散用小後室１ｄに移行する前に、再度第一乾燥室１ｂから第二乾燥室１ｃに至る乾燥処理がなされるようにしてある。なお、各室１ｂおよび１ｃにおける撹拌処理が効率的になされるようにするため、撹拌用アーム５，５，……の先端は、処理層１内周面にできるだけ近接するようにした長さのものに設定された上、夫々の先端には撹拌翼５１が付設されてなるものとしてある。図中、１４はパドルスクリューコンベヤ１５を内装し、加熱室２１から隔離するためのたコンベヤボックスを示している。
【００２７】
乾燥処理工程の末端側（図１中、左端側）となる処理層１内部の飛散用小後室１ｄには、横軸型回転軸３に中心を一体化した平板から第二乾燥室１ｃ方向に突設し、放射状配置としてなる複数枚の送風翼６１，６１，……を有する羽根付き回転板６が配されており、横軸型回転軸３と共に回転することによって処理層１内の熱風を撹拌し、処理層１の処理済み生ゴミを送り出す排出口から粉粒状乾燥ゴミ分級回収用のサイクロン８上端に通じるダクト１６方向へ強制送風するようにしてあり、その結果、処理層１内全体に処理工程方向への吸引効果が得られることとなり、熱風および生ゴミは、ドーナツ状区画壁１１、１２、１３に一部邪魔されながらも、次第に飛散用小後室１ｄ方向に移動することになる。
【００２８】
以上のとおりの構造に形成された処理層１のコンベヤボックス１４を含む外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにしてステンレス鋼板製の加熱匡体２が一体化され、該加熱匡体２と同加熱匡体２によって包囲された処理槽１の外周面との間に加熱室２１を確保してあり、その内部に、熱源となる電熱ヒーター２１，２１，……が設置してある。なお、この実施例では、熱源として電熱ヒーター２１，２１，……を採用しているものの、特にこれに限定されている訳ではなく、ガスバーナーや重油バーナー等に置換可能であることは言うまでもない。
【００２９】
一方、この実施例では、上記までの構成によって粉砕、乾燥処理された処理済み生ゴミ粉粒の分離、回収と、処理過程で発生する異臭、悪臭処理のために、処理層１の処理済み生ゴミ粉粒を送り出す排出口に接続したダクト１６を、粉粒状乾燥ゴミ分級回収用のサイクロン８上端に連結すると共に、サイクロン８の排気口には、湿気除去兼用の脱臭装置９を組み込んだものとし、浄化、脱水された排気は、同排風口９１から外気中に放散されるようにしてある。この湿気除去兼用の脱臭装置９には、ニッケルメタルフィルター、例えば既に業務厨房用フィルターとして市販されている「オンリーワン」（ニチメン株式会社の商品名）が有効であることを確認済みである。
【００３０】
なお、この実施例では、前記した処理層１内での乾燥処理工程を効率化するため、当該サイクロン８内で分離中の処理済生ゴミ粉粒の一部を、その分離がなされる前に、サイクロン８上端から第一乾燥室１ｂに連通状となるように組み込んであるリターンダクト８２を通じて乾燥処理中の粉砕状生ゴミに混入させ、それら処理済生ゴミ粉粒によって粉砕状生ゴミの残留水分を一部吸収させてしまうようにしてあり、図中、８３は、その際の混入割合を調整するためのダンパーであり、適宜混入割合を調整することにより、全く処理済生ゴミ粉粒を混入しないで処理する乾燥効率がかなりの割合で改善されることを確認済みである。
【００３１】
【作用】
以上のとおりの構成からなるこの発明の生ゴミ処理機は、例えばトラック荷台上に搭載、固定できる程度の小型のものに形成した上、食堂や家庭等といった生ゴミを日常的に発生する箇所を巡回、回収しながら常時作動させておき、回収した生ゴミを生ゴミ投入ホッパーに投入すると、図１中の白抜き矢印表示のように、その下端に組み込まれたパドルスクリューコンベヤ７１によって定量ずつ処理槽１の投入口に供給されて処理槽内に送り込まれ、先ず破砕用小前室１ａに入った生ゴミから、回転ドラム４の破砕刃４１，４１，……と、同所処理槽内周面の噛合刃１１ａ，１１ａ，……との小間隙の間で強制的に圧壊される工程が繰り返されて破砕され、かなり小片化されたものから押し出されるようにして隣室である第一乾燥室１ｂに送り込まれることになるが、その際の移行時間は、両者間のドーナツ状区画壁１１によって最適な時間に遅延され、小空間の破砕用小前室１ａ内においても十分な破砕処理を実現可能とすると共に、その過程で絞り出された水分は、加熱室２１からの熱を受けて効率的に蒸発処理され、隣室第一乾燥室１ｂ方向に移行してしまう。
【００３２】
第一乾燥室１ｂに入った破砕状生ゴミは、横軸型回転軸３と共に回転作動中の撹拌用アーム５，５，……およびその先端の各撹拌翼５１によって撹拌されては処理槽１内を上下、左右複雑な移動を繰り返し、直接処理槽１内周面からの伝熱や輻射熱を受け、更には熱風供給ダクト２５を通じて加熱室２１からの熱風や前室破砕用小前室１ａからの加熱水蒸気も加わる上、サイクロン８上端から第一乾燥室１ｂに連通状としたリターンダクト８２からの処理済生ゴミ粉粒による残留水分の吸収作用も手伝う等、二重、三重の加熱による熱処理が繰り返され、しかも、ドーナツ状区画壁１１，１２によってその処理時間が規制、調整される結果、この第一乾燥室１ｂにおける乾燥処理も小空間でありながら、かなりの効率で進行し、比較的乾燥の進んだ破砕生ゴミから次室第二乾燥室１ｃに誘引または溢れ出して第一乾燥室１ｂ同様の乾燥処理工程が進行することになる。
【００３３】
この第二乾燥室１ｃにおける乾燥処理によっても十分な乾燥処理がなされずに同所処理槽１内底部に滞留状となって前進した破砕生ゴミは、コンベアケース１４内に配設してあるパドルスクリューコンベヤ１５によって第二乾燥室１ｃから第一乾燥室１ｂ方向に推進、移行され、再度第一乾燥室１ｂからの乾燥処理工程が繰り返され、所定の含水率になって乾燥処理工程の末端（図１中、左端側）の飛散用小後室１ｄに吸引、移行するが、それら一連の撹拌工程で、所定の乾燥状態となった破砕生ゴミは、次第に砕片状から粉粒状に性状を変えてくる結果、飛散用小後室１ｄ内に装備してある羽根付き回転板６の送風翼６１，６１，……の旋回作動で、熱風共々、排出口からダクト１６を通じ、容易に粉粒状乾燥ゴミ分級回収用であるサイクロン８に送り込まれ、処理済み乾燥生ゴミ粉粒として回収されると共に、分離されて外気に放散される熱気も、湿気除去兼用の脱臭装置９によって脱水、消臭されて周辺に害を及ぼすことがないよう配慮したものにしてある。その結果、この実施例の規模の生ゴミ処理機によって一時間当たり２５０ないし３００キロにも及ぶ生ゴミ処理能力があることが実証された。
【００３４】
【効果】
以上詳述してきたとおり、この発明の生ゴミ処理機は、熱効率を高めるために、単に処理槽を直接加熱するだけに頼る加熱方式によるのではなく、輻射熱、熱風供給ダクトを通じた加熱室からの熱風の直接導入、および破砕用小前室からの加熱水蒸気も全て効率的に取り込み、しかも破砕状の生ゴミの循環システムも極めて合理的に実現し、破砕状生ゴミ全体が満遍なく加熱処理されるようにしてあることから、従前までのこの種機械装置では実現し得なかった確実な処理済み乾燥生ゴミ粉粒として最終処理することを可能とし、それら最終処理物を有機肥料その他資源への有効活用を確実、簡単、しかも経済的に実施することができるようにするという秀れた効果が得られるものとなる。
【００３５】
また、生ゴミの循環システム、および熱風の誘導システム何れとも、一つの動力源によって作動する横軸型回転軸を使って実現するようにしてあって、伝導系自体が大幅に簡素化され、装置の小型化に大いに寄与する構造を実現し得ていると共に、その小型化によって装置のコストの低減化を確実に達成することができるものになる上、小型化によってトラックへの搭載も可能になり、これまでには全く実現されていなかった巡回、回収する過程で乾燥処理を済ませることができるという顕著な特徴が得られるだけではなく、その場で袋詰めする手段を併用すれば、有機資源としての商品化までをも達成可能にするということになり、生ゴミ処理のために苦労の耐えなかった実情を一挙に解消し得る極めて特筆すべき効果も発揮されるものとなる。
特に、この発明の生ゴミ処理機では、上記した特徴を普く発揮するようにする上で非常に合理的に構成されたものとなっており、小型化されて処理能力の高い実用価値に富むものとすることができる。
【００３６】
叙上のとおり、この発明の生ゴミ処理機は、その特徴ある構成に基づき、所期の目的を確実に達成することができ、装置全体としてコンパクト化できる上、極めて効率的にその処理能力を発揮させることができ、しかも、使用操作性に秀れ、且つ経済的で無公害化処理の可能な装置として提供できるという卓越した効果を有し、今後益々その必要性が生じるゴミ処理問題の中の、特に生ゴミ処理対策について大いに威力を発揮するものとなることが予想される。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の生ゴミ処理機の構成を最も良く代表している一実施例を示すものである。
【図 １】生ゴミ処理機の横軸型回転軸に沿う方向の縦断面図である。
【図 ２】生ゴミ処理機の横軸型回転軸に直交する方向の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 処理層
１１，１２，１３ 同 ドーナツ状区画壁
１４ 同 コンベアケース
１５ 同 パドルスクリューコンベヤ
２ 加熱匡体
２１ 同 加熱室
２２ 同 電熱ヒーター
２３ 同 空気取入れ口
２４ 同 組立点検口
２５ 同 熱風供給ダクト
３ 横軸型回転軸
３１，３２， 同 ブーリー
３３ 同 伝導ベルト
４ 回転ドラム
４１ 同 破砕刃
５ 撹拌用アーム
５１ 同 撹拌翼
６ 羽根付き回転板
６１ 同 送風翼
７ 生ゴミ投入用ホッパー
７１ 同 パドルスクリューコンベヤ
８ サイクロン
８１ 同 処理済み生ゴミ粉粒回収口
８２ 同 リターンダクト
９ 湿気除去兼用の脱臭装置
９１ 同 排風口湿気除去兼用

Claims (7)

1. 夫々ドーナツ状区画壁で仕切って破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室を形成してなる横倒し円筒状の処理槽を有していて、処理槽の外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにした加熱匡体が一体化され、前記処理槽外周面との間に加熱室を設けると共に、該加熱室と第一乾燥室とを熱風供給ダクトで直接連通状となるようにする一方、当該処理槽の軸心方向に沿って、破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が夫々一体化されてなる横軸型回転軸を、各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配した上、それらを同時に外部動力源によって低速回転し得るようにしたことを特徴とする生ゴミ処理機。
2. 夫々ドーナツ状区画壁で仕切って破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室を形成してなる横倒し円筒状の処理槽の軸心方向に沿って、破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が夫々一体化されてなる横軸型回転軸を、各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配し、その両端を軸着した上、それらを同時に外部動力源によって低速回転し得るようにすると共に、当該処理槽の第一乾燥室および第二乾燥室は、夫々の底部適所間を第二乾燥室から第一乾燥室方向に推進するパドルスクリューコンベヤを内装したコンベヤボックスで連通状となるようにする一方、該コンベヤボックスを含む処理槽の外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにした加熱匡体が一体化され、該加熱匡体と同加熱匡体によって包囲された処理槽外周面との間に加熱室を設けた上、当該処理槽の破砕用小前室には、生ゴミ投入ホッパーの下端を連通状となるようにし、同処理槽の飛散用小後室上方適所には、粉粒状乾燥ゴミ沈降回収用のサイクロン上端に通じるダクトが連結されてなるものとしたことを特徴とする生ゴミ処理機。
3. 夫々ドーナツ状区画壁で仕切って破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室を形成してなる横倒し円筒状の処理槽の軸心方向に沿って、破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が夫々一体化されてなる横軸型回転軸を、各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配し、その両端を軸着した上、それらを同時に外部動力源によって低速回転し得るようにすると共に、当該処理槽の第一乾燥室および第二乾燥室は、夫々の底部適所間を第二乾燥室から第一乾燥室方向に推進するパドルスクリューコンベヤを内装したコンベヤボックスで連通状となるようにする一方、該コンベヤボックスを含む処理槽の外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにした加熱匡体が一体化され、該加熱匡体と同加熱匡体によって包囲された処理槽外周面との間に加熱室を設けた上、当該処理槽の破砕用小前室には、生ゴミ投入ホッパーの下端を連通状となるようにし、同処理槽の飛散用小後室上方適所には、粉粒状乾燥ゴミ分級回収用のサイクロン上端に通じるダクトが連結された上、該サイクロン上端他所からは、第一乾燥室適所に戻るリターンダクトを配してなるものとしたことを特徴とする生ゴミ処理機。
4. 夫々ドーナツ状区画壁で仕切って破砕用小前室、第一乾燥室、第二乾燥室、および飛散用小後室を形成してなる横倒し円筒状の処理槽の軸心方向に沿って、破砕用小前室に対応する位置には外周に破砕刃を突設した回転ドラム、第一乾燥室および第二乾燥室に対応する位置には弦巻状配置で適宜間隔置きに突設状となる複数本の撹拌用アーム、飛散用小後室に対応する位置には放射状配置の複数枚の送風翼を有する羽根付き回転板が夫々一体化されてなる横軸型回転軸を、各室を串刺し状とするようにして処理槽中心軸に略合致させて配し、その両端を軸着した上、それらを同時に外部動力源によって低速回転し得るようにすると共に、当該処理槽の第一乾燥室および第二乾燥室は、夫々の底部適所間を第二乾燥室から第一乾燥室方向に推進するパドルスクリューコンベヤを内装したコンベヤボックスで連通状となるようにする一方、該コンベヤボックスを含む処理槽の外側には、その外周面の大部分を包囲状とするようにした加熱匡体が一体化され、該加熱匡体と同加熱匡体によって包囲された処理槽外周面との間に加熱室を設けると共に、該加熱室と第一乾燥室とを熱風供給ダクトで直接連通状となるようにした上、当該処理槽の破砕用小前室には、生ゴミ投入ホッパーの下端を連通状となるようにし、同処理槽の飛散用小後室上方適所には、粉粒状乾燥ゴミ沈降回収用のサイクロン上端に通じるダクトが連結されてなるものとしたことを特徴とする生ゴミ処理機。
5. 撹拌用アームは、その先端撹拌翼が処理槽の第一乾燥室および第二乾燥室の各内周壁面に夫々近接状となるよう規制して形成されてなるものとした、請求項１ないし４何れか記載の生ゴミ処理機。
6. 生ゴミ投入ホッパーは、その下端で処理槽の破砕用小前室に至る経路内に、生ゴミ定量供給用のパドルスクリューコンベヤが組み込まれてなるものとした、請求項２ないし４何れか記載の生ゴミ処理機。
7. 粉粒状乾燥ゴミ沈降回収用のサイクロンは、その上端排気口に湿気除去兼用の脱臭装置が組み込まれてなるものとした、請求項２ないし４何れか記載の生ゴミ処理機。

Images