JP4056667B2 - 有機廃棄物処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみ等の有機廃棄物を発酵処理、又は乾燥処理する有機廃棄物処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給食センター、仕出し業、レストラン等から出される大量の残飯、残菜等の生ゴミを処理する場合、それらを集めて発酵微生物と共に発酵槽に入れ、槽内を加熱し撹拌しながら、微生物の発酵作用により生ごみを発酵・乾燥させて処理する有機廃棄物処理装置が普及しつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の有機廃棄物処理装置において、半円筒状の底部を有した横置き形の収容槽を使用し、収容槽内を加熱する加熱器を設けると共に、収容槽の底部の略軸中心位置に、回転軸を水平に支持し、その回転軸に複数の撹拌部材を放射状に取付けてなる撹拌機構を設けた有機廃棄物処理装置が、特開平５−２５４９７３号公報等で知られている。
【０００４】
この種の横置き形の収容槽を有する有機廃棄物処理装置では、収容槽内の有機廃棄物を撹拌する撹拌機構として、回転軸の周囲に放射状に簡単な形状の撹拌羽根をロッドを介して取付けた構造のものが使用されているため、撹拌はできるものの、塊状の有機廃棄物を粉砕しにくく、塊が残留しやすい問題があった。また、この種の撹拌機構は有機廃棄物を良好に搬送することができないため、横置き形の収容槽の底部の一部に設けた排出口から、処理後の廃棄物を効率良く排出することができにくい問題があった。
【０００５】
このため、従来では、収容槽内で有機廃棄物の送りを容易に行なうために、回転軸の周囲にリボンスクリューを取付けた撹拌機構を設け、リボンスクリューの回転により、処理後の有機廃棄物を排出口の方向に送る装置が提案されている（特開平８−５７４５３号公報）。
【０００６】
しかし、このリボンスクリューを使用した撹拌機構では、有機廃棄物の搬送は効率良くできるものの、塊状の有機廃棄物を良好に粉砕することができず、処理後の廃棄物に塊が残留しやすいという問題があった。また、発酵処理又は乾燥処理された有機廃棄物を収容槽より排出するために、収容槽の底部に排出口を設け、そこから処理後の有機廃棄物を排出しているが、収容槽の底部に排出口を設け、そこに開閉扉を取り付けた場合、収容槽の底部は加熱されるために、加熱による変形歪によって、排出口と開閉扉の間に隙間が生じ易く、水分の多い有機廃棄物を投入すると、汚水がその隙間から流れ出し、処理装置が載置された床上などを汚す不具合があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、収容槽からの汚水の漏れ出しを防止することができると共に、処理後には収容槽の排出口から廃棄物を良好に排出することができる有機廃棄物処理装置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】
このために、本発明の有機廃棄物処理装置は、半円筒状の底部と平坦な側壁を有し有機廃棄物を収容する収容槽と、収容槽内を加熱する加熱器と、収容槽内の空気を循環させるブロワと、収容槽の半円筒状底部の略中心位置に回転軸を配置すると共に、両側の側壁に設けた軸受け部に回転軸を水平に支持させ、回転軸の周囲に複数の撹拌部材を取付けてなる撹拌機構と、を具備した有機廃棄物処理装置において、撹拌機構の回転軸に連係され回転軸を駆動するモータと、収容槽の一方の側壁に設けられ、撹拌機構の攪拌部材の回転範囲内で、回転軸より上方位置に設けられた排出口と、排出口を開閉する排出扉と、排出口の外側に設けられた排出シュートと、撹拌機構の該回転軸の周囲に撹拌部材として設けられ、一方向の回転により槽内の有機廃棄物を排出口に向けて搬送する複数の搬送用撹拌羽根と、撹拌機構の回転軸の排出口側端部に設けられ、回転軸の回転と共に有機廃棄物をすくい上げて、開口した排出口から送り出す排出用バケット羽根と、を備え、排出用バケット羽根は、有機廃棄物を排出口に送り出すように回転軸に対し傾斜して取り付けられ、排出用バケット羽根と回転軸の間に、収容槽の側壁に沿って回転し、側壁に付着する有機廃棄物を掻き落とす掻き落としブレードが設けられたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】
このような構造の有機廃棄物処理装置では、例えば発酵処理する場合、収容槽内に生ごみ等の有機廃棄物と共に、適量のオガコ等の水分調整材と発酵微生物を投入する。そして、加熱器、ブロワ、撹拌機構を動作させ、熱風通路と収容槽内に熱風を循環させて、収容槽内を予め設定した発酵温度に加温し、槽内の有機廃棄物等を撹拌しながら、発酵微生物による有機廃棄物の発酵を行い、さらに、乾燥を行う。
【００１０】
撹拌機構の回転軸は、モータ駆動により一定時間毎に正転と逆転を繰り返し、その回転に伴なう複数の搬送用撹拌羽根の撹拌作用によって、塊状の有機廃棄物が良好に粉砕され、槽内の有機廃棄物は発酵処理又は乾燥処理されていく。そして、タイマーの限時動作又は廃棄物の温度が所定温度に達した時、加熱器及びブロワの運転を停止して発酵又は乾燥運転を終了し、撹拌機構の回転軸を一方向（排出側）に連続回転させ、側壁に設けた排出口の排出扉を開く。撹拌機構の一方向回転に伴なう搬送用撹拌羽根の作用により、槽内の廃棄物は収容槽の排出口側の側部に送られ、排出用バケット羽根がその廃棄物をすくい上げるようにして、開口した排出口から排出する。排出された廃棄物は排出シュートを経て装置外に載置された容器等に入れられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は有機廃棄物処理装置の正面図を、図２はその左側面図を、図３、図４はその断面図を示している。有機廃棄物Ａを入れる収容槽１は、横置き形で、鋼板により上部を矩形箱形に形成され、下部に半円筒状の底部を設け、両側には垂直に立ち上がる平坦な側壁部が設けられ、前後の底面は円筒の半周面形状となっている。収容槽１の前後壁と左右の側壁は断熱材を内側に貼着した断熱壁で包囲される。
【００１２】
収容槽１の上部に投入ハッチ２が設けられ、左側の側壁部に排出口４が形成され、そこに排出扉４１を備えた排出扉機構４０が設けられる。排出口４は、後述の撹拌機構３０の回転軸３１よりやや上方の側壁に設けられ、収容槽１の底部を構成する半円筒部には何の開口部も設けられていない。これにより、収容槽１内に生ごみを投入した際、汚水が排出口等の隙間から漏れ出る不具合を防止することができる。
【００１３】
さらに、処理装置の側部の排出口４の外側に、排出シュート６が斜め下方を向いて取り付けられる。排出シュート６の先端部の下には、処理後の廃棄物を取り出す際、その廃棄物を入れるバケツ等の容器２０が載置されるが、排出シュート６が比較的高い位置に配置されるので、容器２０を容易に排出シュート６の下側に挿入できる。排出シュート６の位置は高い程、排出し易いが、その位置が高いと、必然的に排出口４の位置も高くなり、排出口４の位置が余り高すぎると、後述の撹拌機構３０の排出用バケット羽根３２ｃにより排出できない。このため、排出口４の高さ位置は、撹拌機構３０の回転軸３１の位置より上方で、排出用バケット羽根３２ｃの回転範囲内に配置するようにしている。
【００１４】
図２に示すように、排出扉機構４０は、排出口４の外側に横方向にスライド可能な排出扉４１を設け、排出扉４１の側方には、コイルばね４２を介して駆動軸としてラック４３が連結され、ラック４３は電動機４５により駆動されるピニオン機構４４に挿入される。電動機４５の作動によりピニオン機構４４を介してラック４３が横方向に移動し、コイルばね４２を介して排出扉４１がスライドし開閉される。なお、排出扉機構４０は排出扉４１を自動的に開閉する構造であるが、排出扉４１には、ラック、ピニオン機構、電動機の代わりに、把手を取り付け、排出扉４１を手動で水平方向に動かして開閉する構造にしてもよい。
【００１５】
さらに、図４に示すように、収容槽１の背面から底面を、内側に空間を設けた状態で鋼板で囲うことにより、温風が通過可能な加熱ダクト部５が収容槽１の背面部と底部に設けられる。加熱ダクト部５は、背面上部に設けられた連通口９により収容槽１内上部の加熱部１４と連通する。加熱ダクト部５の底部には蛇行用仕切板８が配設されて、底壁に蛇行して沿う温風蛇行通路７が形成される。さらに、その通路の一端には、循環ダクト１５を接続するための接続口１０が設けられる。
【００１６】
収容槽１および加熱ダクト部５の周囲は、断熱材を入れた断熱壁によって包囲され、収容槽１内の上部には、その右側から加熱器１２が挿入されるように配設されている。加熱器１２の加熱源としては燃焼バーナが使用されるが、電気ヒータをその位置に配設し、或は収容槽１の底部の加熱ダクト部５内に設置することもできる。さらに、図３、図４に示すように、遠赤外線放射多孔板１３が加熱部１４を包囲するように設けられている。この遠赤外線放射多孔板１３は金属多孔板の表面に、加熱時に遠赤外線を放射するセラミック等をコーティングして形成されている。
【００１７】
加熱ダクト部５の接続口１０には、循環ダクト１５の一端が連通接続され、循環ダクト１５の他端はブロワ１６の吸気側に接続されている。ブロワ１６の吐出側は、収容槽１内の上部に開口した吹出し口１７に接続される。循環ダクト１５には、ブロワ１６の吸気側に外気を供給するとともに、その給気量を調整可能な調整蓋１８ａを備えた給気口１８が配設される。したがって、ブロワ１６の運転により、加熱ダクト部５を介して収容槽１の上部、つまり加熱器１２によって加熱された熱気が吸引され、加熱ダクト部５を通った温風が循環ダクト１５を通り、さらに給気口１８より適量の外気が供給されて、外気と混合された温風は、再び吹出し口１７より収容槽１内に送風される。収容槽１上部の左側に、自然排気を行う排気ダクト２５が設けられ、内部で発生した蒸気や余分な空気が適度に排気される。
【００１８】
さらに、収容槽１の内部には、有機廃棄物Ａの撹拌機構３０が配設される。撹拌機構３０の回転軸３１は、収容槽１内の半円筒状の底部の略中心位置に配設され、両側の側壁に設けた軸受け部に水平に支持される。回転軸３１の周囲には、複数の搬送用撹拌羽根３２ａがロッドを介して放射状に取り付けられる共に、回転軸３１の左端つまり排出扉４１側の端部に、排出用バケット羽根３２ｃが掻き落としブレード３２ｄを介して設けられる。さらに、回転軸３１の右側の端部に、掻き落とし用羽根３２ｂが、側壁に付着した廃棄物を掻き落とすように取付けられる。
【００１９】
排出用バケット羽根３２ｃは、図５、図６に示すように、バケット状に形成され、収容槽１の底部を回転する際、そこに溜った廃棄物をすくいながら上昇し、排出口４１に達したとき、バケットの先端から廃棄物を排出口４１に送り出すように、水平な回転軸３１に対し傾斜して取り付けられる。また、回転軸３１と排出用バケット羽根３２ｃの間に、収容槽１の左側の側壁に付着した廃棄物を、回転しながら掻き落とすように、細長い板状の掻き落としブレード３２ｄが配設される。
【００２０】
反対側に配置される掻き落とし用羽根３２ｂは、収容槽１の右側の側壁に付着した廃棄物を回転しながら掻き落とすように、細く長いブレード状の羽根を側壁面に対し少し傾斜して回転軸に取り付けられる。排出用バケット羽根３２ｃと掻き落とし用羽根３２ｂ以外の回転軸外周には、複数の搬送用撹拌羽根３２ａがロッドを介して回転軸３１の周囲に直角に取付けられる。この搬送用撹拌羽根３２ａは、一方向の回転時に槽内の廃棄物を側部の排出口４側に送るように、回転軸３１に対し所定の角度だけ傾斜して取付けられる。
【００２１】
回転軸３１は、その端部に固定したスプロケット２３がチェーンを介してモータ２４に連係され、このモータ２４により回転・駆動される。モータ２４は運転制御装置により一定時間毎に正転・逆転を繰り返すように駆動・制御される。図示は省略されるが、収容槽１内の有機廃棄物の温度を検出する温度センサが槽の側部に取り付けられ、熱風の温度を検出する温度センサが循環ダクト１５内に設けられる。また、収容槽１内の上部に、その上部空間における排気口側と加熱部側を縦に仕切るように仕切板２７が取付けられている。この仕切板２７は、排気ダクト２５の開口部と加熱器１２および吹出し口１７との間に設けられており、その下端の高さ位置は、投入される適量の有機廃棄物Ａの上面よりも、やや上方になるように設定される。
【００２２】
次に、上記構成の有機廃棄物処理装置の動作を説明する。レストラン、仕出し業等から出される有機廃棄物（生ごみ）は、毎日略一定時刻に、処理装置の収容槽１内に投入する。廃棄物を乾燥させる場合は、そのまま乾燥用の温度に加熱して運転し、発酵処理する場合は、適量のオガコ等の水分調整材と発酵微生物を同時に投入する。発酵微生物としては、生ごみを発酵・分解して水と炭酸ガス等に変える発酵・分解型の発酵微生物を使用する。装置の側方の排出シュート６の下には処理後の廃棄物を入れるバケツ等の容器２０を載置しておく。
【００２３】
運転開始と共に、モータ２４を起動して撹拌機構３０の撹拌羽根３２ａ等を回転させ、有機廃棄物Ａを撹拌する。同時に加熱器１２を始動して加熱を開始し、ブロワ１６を運転すると、加熱ダクト部５および循環ダクト１５が負圧となる。収容槽１内上部の熱気が加熱ダクト部５に吸引され、その熱気は温風蛇行通路７を経由して接続口１０から循環ダクト１５に入る。さらに、循環ダクト１５の管路において、給気口１８より適量の外気を吸引し、外気と混合された温風が吹出し口１７より再び収容槽１に戻される。
【００２４】
加熱器１２の運転によって加熱された遠赤外線放射多孔板１３からは遠赤外線が放射され、その遠赤外線と輻射熱によって収容槽１内の有機廃棄物Ａは、撹拌されながら加熱される。さらに、熱気を通す加熱ダクト部５が、収容槽１の背面側から底部に直接接して取り付けられているため、加熱器１２の熱が収容槽１の中部、底部に伝導され、収容槽１はその伝導熱によっても加熱される。また、循環ダクト１５を通過した温風が吹出し口１７から槽内の有機廃棄物Ａに向けて吹付けられるため、その温風によっても、槽内の有機廃棄物Ａは加温される。加熱器１２は、熱風の温度が設定した最大温度を越えないようにオンオフ制御される。
【００２５】
撹拌機構３０の回転軸３１は、発酵処理の場合、モータ２４により例えば２０秒〜６０秒毎に正転と逆転を繰り返し、搬送用撹拌羽根３２ａがその時間毎に回転方向を変えて回転することにより、槽内の廃棄物を右側又は左側に送るように撹拌し、この搬送用撹拌羽根３２ａの作用により、塊状の廃棄物が効果的に粉砕・撹拌される。また、端部の掻き落とし用羽根３２ｂと掻き落としブレード３２ｄは側壁に付着した廃棄物を掻き落とすように作用する。
【００２６】
このように、加熱器１２、ブロワ１６、撹拌機構３０が運転されることにより、収容槽１内の生ごみが、適度に撹拌されながら加温され、収容槽１内が約４５℃（発酵に最適な温度）となるように制御され、収容槽１内の生ごみは発酵微生物により発酵・分解されていく。そして、この間に発生した水蒸気や炭酸ガスは、排気ダクト２５から排気され、生ごみの発酵・分解により生ごみの体積は徐々に減少し、生ごみや水分調整材中の水分も減少していく。
【００２７】
発酵運転時間は例えば２０時間であり、生ごみが投入され発酵運転が開始された後、約２０時間は収容槽１内の生ごみの温度が約４５℃に維持される。この間、発酵微生物による発酵が促進され、その発酵によって、生ごみが水と炭酸ガスに変えられ、生ごみの体積は減少していく。
【００２８】
そして、発酵運転時間（２０時間）が経過すると、自動的に乾燥運転に変り、設定温度が４５℃から乾燥温度の７５℃に変る。このため、加熱器１２の制御により、収容槽１内の温度が約７５℃に上昇加熱され、撹拌機構３０が連続運転となり、これによって、収容槽１内の有機廃棄物からの水分の蒸発が促進され、乾燥運転が設定乾燥時間（４時間）だけ実施される。
【００２９】
乾燥運転が終了すると、処理後の廃棄物の排出を行ない、撹拌機構３０の回転軸３１を一方向（図３の矢印方向）に連続回転させると共に、排出扉機構４０を開放制御して、排出口４の排出扉４１を開く。この時、排出扉機構４０は、電動機４５を駆動しピニオン機構４４を回転させ、ラック４３を上昇させて、排出扉４１を全開まで開く。撹拌機構３０の一方向の回転に伴なう搬送用撹拌羽根３２ａの作用により、槽内の廃棄物は図３の左側に送られ、排出用バケット羽根３２ｃがその廃棄物をすくい上げるようにして、開口した排出口４から排出する。排出された廃棄物は、排出シュート６を通して外部に排出されるが、排出シュート６の下にバケツ等の容器を載置しておけば、その容器に自動的に廃棄物を入れることができる。撹拌機構３０は、排出に必要な所定時間だけ回転軸３１を一方向に回転駆動し、収容槽１内の廃棄物を排出した後、運転を終了する。
【００３０】
なお、上記実施例では、撹拌機構３０では回転軸３１を正転・逆転駆動したが、正転のみで運転する場合もあり、正転のみで廃棄物の排出を行なうこともできる。また、上記実施例では、有機廃棄物を発酵処理したが、乾燥処理のみを行なう場合もある。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の有機廃棄物処理装置によれば、収容槽の側壁における撹拌機構の回転軸位置つまり半円筒状底部の中心位置より高い位置に排出口を設けているから、水分の多い有機廃棄物を投入した場合でも、排出口の隙間から汚水が漏れ出ることは防止され、装置を置いた床を汚すことがない。また、装置の側部の高い位置に設けた排出口の外側に、排出シュートが取り付けられ、排出用バケット羽根が、有機廃棄物を排出口に送り出すように回転軸に対し傾斜して取り付けられるから、排出シュートの下に容器を載置しておけば、処理後の廃棄物を撹拌機構の排出用バケット羽根の作用により自動的に排出し、廃棄物を良好に容器に回収することができる。また、処理装置の側部に排出シュートや廃棄物を入れる容器が配置されるから、処理装置の正面には、何らの突出物も容器もなく、すっきりした状態で運転を行なうことができる。また、撹拌機構の回転軸と排出用バケット羽根の間に掻き落としブレードを設けているため、側壁に付着する有機廃棄物を掻き落とすことができる。また、請求項２のように、反排出口側の回転軸の端部にも掻き落とし用羽根を設ければ、両側側壁に付着する有機廃棄物を掻き落とすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す有機廃棄物処理装置の正面図である。
【図２】同処理装置の左側面図である。
【図３】図２の III− III断面図である。
【図４】図１の IV − IV 断面図である。
【図５】排出扉機構付近の拡大断面図である。
【図６】排出用バケット羽根の斜視図である。
【符号の説明】
１−収容槽
４−排出口
６−排出シュート
１２−加熱器
１６−ブロワ
３０−撹拌機構
３１−回転軸
３２ａ−搬送用撹拌羽根
３２ｂ−掻き落とし用羽根
３２ｃ−排出用バケット羽根
３２ｄ−掻き落としブレード
４１−排出扉

Claims (2)

1. 半円筒状の底部と平坦な側壁を有し有機廃棄物を収容する収容槽と、該収容槽内を加熱する加熱器と、該収容槽内の空気を循環させるブロワと、該収容槽の半円筒状底部の略中心位置に回転軸を配置すると共に、両側の側壁に設けた軸受け部に該回転軸を水平に支持させ、該回転軸の周囲に複数の撹拌部材を取付けてなる撹拌機構と、を具備した有機廃棄物処理装置において、
   前記撹拌機構の回転軸に連係され該回転軸を駆動するモータと、
   前記収容槽の一方の側壁に設けられ、前記撹拌機構の攪拌部材の回転範囲内で、該回転軸より上方位置に設けられた排出口と、
   該排出口を開閉する排出扉と、
   該排出口の外側に設けられた排出シュートと、
   前記撹拌機構の該回転軸の周囲に撹拌部材として設けられ、一方向の回転により槽内の有機廃棄物を排出口に向けて搬送する複数の搬送用撹拌羽根と、
   該撹拌機構の回転軸の排出口側端部に設けられ、該回転軸の回転と共に有機廃棄物をすくい上げて、開口した該排出口から送り出す排出用バケット羽根と、
   を備え、該排出用バケット羽根は、有機廃棄物を該排出口に送り出すように該回転軸に対し傾斜して取り付けられ、該排出用バケット羽根と該回転軸の間に、該収容槽の側壁に沿って回転し、側壁に付着する有機廃棄物を掻き落とす掻き落としブレードが設けられたことを特徴とする有機廃棄物処理装置。
2. 前記回転軸の反排出側の端部に、前記収容槽の反対側の側壁に沿って回転し、該側壁に付着する有機廃棄物を掻き落とす掻き落とし用羽根が設けられたことを特徴とする請求項１記載の有機廃棄物処理装置。

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