JP4453093B1 - ハイパー分解消滅型生ゴミ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】好気性微生物を活用する生ゴミ分解消滅型処理装置において、生ゴミに同伴している水、生ゴミの分解消滅に伴って生成する水、及び外部から攪拌槽内に注入する水を、安全、効率的に排出できる生ごみ処理装置を提供する。
【解決手段】攪拌槽内の攪拌軸に沿って底面を攪拌軸方向に傾斜させて、該攪拌槽内底部を排水流路とするとともに、攪拌軸方向の側板に溝又は孔を設けることによって該攪拌槽内の水の排出と通気を可能とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、好気性微生物による生ゴミ分解消滅処理装置に関する。

現在、生ゴミ処理方法には大きく分けて、コンポスト化処理（好気性菌）、微生物による分解消滅型処理（好気性菌）、焼却処理などの処理方法等が行われている。それぞれにおいて一長一短があるものの有機物分解消滅型生ゴミ処理方法は、焼却処理方法に比べて、炭酸ガス排出量約９６％の削減効果をもち、また、利用者にとって極めて手間のかからない装置であることが大きな特徴である。従って、こだわりをもって堆肥化する場合以外、最適な環境保全型処理方法であると言える。
有機物分解消滅型処理方法については、多くの特許文献等が開示されている。
特許第３０４６７０３号（平成１２年３月１７日登録）、 特許第３２４４７１２号（平成１３年１０月２６日登録） 再公表特許（A1）国際出願番号PCT/JP01/00745

本発明は、好気性微生物の生存活動を利用して、有機質からなる生ゴミ（例えば、調理残渣物、食べ残し、選別不良食物等）を、主として炭酸ガスと水とに分解することによって、地球温暖化を抑制する炭酸ガス・ニュートラルに近い生ゴミ処理方法を提供する技術とその装置である。生ゴミ分解消滅型処理装置については、既に多くの発明に基づく色々な機種の実用装置が販売され稼働している。本発明に類似の特許に基づく生ゴミ分解消滅型処理装置も販売され稼働しているが、その装置にあっても改良すべき課題を残している。
本発明は、その課題を抜本的に改良するための装置の構造を提供するものである。

生ゴミ分解消滅処理装置内の攪拌混合機構としては、剪断作用と対流混合作用をもち、多くの産業分野の生産現場で一般的に使用されている、ニーダとリボンミキサーの機構を兼ね備える混合方式を採用し、比較的大きい形状をもつ生ゴミと好気性微生物を担持する無機系粉末状担体との間で、均一な混合層を形成させ、且つ過度の攪拌によって担体の磨耗微細化を極力避けるための配慮をした攪拌機構であること。

生ゴミに同伴されてくる水分と生ゴミの分解による生成水、更に、分解開始から終了するまでの間、微生物生息活動に必要な環境保持の目的をもって、適時生ゴミ分解消滅処理装置内に注加する水を含めて、経持的に変化する同装置内において、微生物の生息環境にとって過剰な水は、同装置から外部に排出する必要があること。

生ゴミ分解消滅処理装置内から過剰な水を外部に排出するための方法として、特許文献２では図１のように収容槽底板に排水兼通気用孔を設けているが、この構造では、過剰水の排水は実現できるが、メンテナンス上、下記するような問題点がある。

また、特許文献２では、当該収容槽内に仕込まれる生ゴミが分解終了するまでの間、生ゴミが徐々に細かくなり、担体を構成する粉末とともに排水孔の閉塞を起こすことになるため、当該収容槽外から当該収容槽内底板の孔に向けて、間歇的に水を噴射する特別な機構を設けている。

しかしながら、特許文献２に基づく方式では、排水孔の閉塞確認と閉塞時の閉塞解消作業及び定期的に必要となる同収容槽内のメンテナンスの作業性が悪く、また、混入異物の除去が必要な場合、攪拌翼付攪拌軸のある同収容槽内に入り込まなければならない場合が、時々発生し、危険性の問題を内在している。

また、特許文献２によれば、図１のように排水孔の数が非常に多いことによって、孔に噴射する水量も必然的に多くなり、また、噴射機構が作動することに伴う電力使用量も多くならざるを得ない。

さらに、特許文献２によれば、排水及び通気用孔が当該収容槽内底板に設けられていることによって、時々発生する金属食器類、陶器片等の固い異物混入によって、図１に示すパンチング底板が破損を受ける。

前記課題を解決するために、本発明では、生ゴミ分解消滅処理装置に付帯する攪拌軸方向の片側面板下部の欠円部分の一部に、生ゴミの分解処理過程における水分を4度の傾斜で排出する為の孔を設けたものである。即ち図３及び図４に示すように生ゴミ分解消滅処理装置内の攪拌軸方向に沿って装置内底板面を傾斜させ、図２、図３及び図４に示すように、下端側の片側面板で、且つ、欠円部分の一部に孔を設けることによって、十分な排水が可能であることを、図５に示す模擬実験装置に基づく図７の測定データ及び図６の測定データグラフの解析によって、図３、図４に示す傾斜角４度で、目標とする、１日当たり１,０００kg用生ゴミ分解消滅処理装置として十分な排水能力を持つことが確認できた。

生ゴミ分解消滅処理装置内の攪拌軸方向の下端側側面板の一部に排水孔を設けることによって、日常的な目視点検作業が極めて容易となる。

生ゴミ分解消滅処理装置内の攪拌軸方向の下端側側面板欠円部分の一部に排水機能をもつ孔（排水孔）を設けることによって、定期的なメンテナンス作業はもちろん、孔を設けた排水用欠円部分の側板を外部から取り外しできるような設計とすることによって、混入異物の除去も可能となる。従って、万が一の危険性をもつ生ゴミ分解消滅処理装置内作業の必要性がなくなり、作業の安全性が格段に向上するとともに、メンテナンス作業能率の大幅な向上が可能となる。

排水孔を生ゴミ分解消滅処理装置内の攪拌軸方向の下端側側面板欠円部分の一部に排水孔を設けることによって、特許文献２に比べ、排水機能をもつ孔あき板の面積を大幅に縮減でき、且つ、外部から容易に取付け取外しができる設計とすることが可能となり、生ゴミ分解消滅処理装置製作費用の大幅な削減が可能である。

生ゴミ分解消滅処理装置内の固形物攪拌を介して、同装置内と側板にかかる圧力は、一般的に側板の方がはるかに小さく、従って、特許文献２に比べ、孔を有する側板の耐久性が長くなることが期待される。このことによる操業機会損失の減少及び孔を有する側板材料費の削減による経常的な経済効果が可能である。

排水孔の総面積が大幅に減少することに伴い、孔の閉塞防止用の噴射水量の減量が可能であり、また、噴射ノズル付装置も原動機なしの単純な固定式とすることができる。

当該発明に基づく生ゴミ分解消滅処理装置において、同装置内底板の攪拌軸方向側面板への下り傾斜角は、４度とする。

実験方法としては、図５で示す内径１２８mm、長さ９００mmの透明塩ビ管（13）を用い、その中に、もみ殻（14）をほぼ満杯に充填し、もみ殻を水で十分に濡らした後、実験に移行した。また、透明塩ビ管の傾斜角度は、自在ジャッキ（18）に乗せ、下端と上端との高低差を実験毎に変えて、三角関数によって、傾斜角（10）を求める方法を採った。また、測定の都度３リットルの水を水注入計量カップ（15）に取り、水注入計量カップから、水注入管（16）を経て一定速度で、３分間で透明塩ビ管内に注入した。一方、下端の水受け計量容器（20）で受けた水の量を１分間隔で計量して、傾斜角度と流下流量との関係を、図７の数値表とし、また、図６では、数値表をグラフとして示した。その結果、図５の４度の傾斜角で、目的とする排水能力を十分に満たすことができると結論した。

２４時間内に、生ゴミ１,０００kgを分解消滅させることのできる処理装置を例にとると、一般的に、生ゴミに同伴されてくる付着水の量と、生ゴミの分解によって生成する水の量の合計を、９００kg、バッチ当り上部シャワー水量１,４４０kg、「段落番号００１６」で記述した噴射水量を１,０００kgと仮定すると、合計水量３,３４０kgとなる。

従って、所要排水能力としては、時間当り約１４０kgが必要となる。

図５の模擬実験装置図６及び図７に示す模擬実験結果から、下端側面側への傾斜角度を４度とし、実験で使用した透明塩ビ管下端部の欠円面積と、１，０００kg処理能力の実機例による底部欠円面積比から計算で求めた排水能力は、（実験結果に基づく推算値：４５kg/hr）×（実機/実験機 欠円面積比：４〜５倍）の計算式により、１８０kg/hr 〜２２５kg/hr となり、攪拌槽内の底板の傾斜角度は、４度が必要且つ十分な条件であると判断した。

一方、２２５kg/hr の排水を可能にする孔の必要総面積は、孔の直径を１.５mm とし、孔を通過する水の通過速度を、３cm/sec とすると、２１.１９２cm2となり、孔の開孔率を、２３％と仮定すると、排水用の実質的な面積は、約９５cm2となる。この数値は十分な余裕を考慮しても設計上、下端側側面の欠円部の一部に排水孔を設ける事ができ、また、生ゴミ分解消滅処理装置外から取付け取外しが可能な大きさの構造とすることができる。これによって本発明の有効性を確認できる結果を得た。

本発明に基づく生ゴミ分解消滅処理装置は、現在、市販活用されている特許文献２で代表される生ゴミ分解消滅処理装置がもつ大きな問題点の解決となる装置であり、産業上の利用が大いに期待されるものである。

特許文献２で開示されている収容槽底板コーン部のパンチング板を示す図である。 問題を解決するための手段「段落番号００１１」で記述した生ゴミ分解消滅処理装置内における攪拌軸方向への傾斜下端側側面からの断面概要図である。 問題を解決するための手段「段落番号００１１」で記述した生ゴミ分解消滅処理装置内底板部を攪拌軸方向の片側面板側に向って、４度の下り傾斜構造とする生ゴミ分解消滅処理装置正面からの断面概要図である。 問題を解決するための手段「段落番号００１１」で記述した生ゴミ分解消滅処理装置全体を、攪拌軸方向の片側面側に向かって、４度の下り傾斜をもたせる構造の生ゴミ分解消滅処理装置正面からの断面概要図である。 発明を実施するための最良の形態「段落番号００１８」で記述した模擬実験装置の概要図である。 実施例「段落番号００１８」及び「段落番号００２１」で記述した模擬実験結果の数値表のグラフである。 実施例「段落番号００１８」及び「段落番号００２１」で記述した模擬実験結果の数値表である。

1：排水及び通気孔
2：生ゴミ分解消滅処理装置本体
3：生ゴミ分解消滅処理装置側板
4：攪拌軸
5：攪拌翼
6：排水受槽
7：排水孔
8：水シャワーノズル
9：排水口
10：４度の下り傾斜角
11：ＧＬ線または水平線
12：生ゴミ分解消滅処理装置内における水の流れ方向
13：模擬実験用透明塩ビ管
14：透明塩ビ管内充填物（もみ殻）
15：水注入軽量カップ
16：水注入管
17: 透明塩ビ管上端支持台
18：伸縮自在ジャッキ
19：透明塩ビ管下端支持台
20: 水受け計量容器

Claims (3)

1. 生ゴミを好気性微生物によって分解消滅処理する攪拌機構付ニーダ型生ゴミ分解消滅処理装置において、生ゴミ分解消滅処理装置に付帯する攪拌軸方向の片側面板下部の欠円部分の一部に、生ゴミの分解処理過程における水分を4度の傾斜で排出する為の孔を設けることを特徴とする生ゴミ分解消滅処理装置。
2. 生ゴミ分解消滅処理装置内の底板部を、4度の下り傾斜構造としてなる請求項1記載の生ゴミ分解消滅処理装置。
3. 生ゴミ分解消滅処理装置全体を4度の下り傾斜構造としてなる請求項1記載の生ゴミ分解消滅処理装置。
   

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