JP7253555B2 - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、生ごみ処理装置に関する。

一般家庭又は飲食店などで発生する生活ごみの殆どを占める生ごみは、例えば、その組成が８５％の水分、１３％の有機物及び２％の無機物であり、多くの水分を含むことから、焼却処理することが難しく、焼却処理する場合には多くの費用がかかる。

また、生ごみを埋立て処理する場合には、時間の経過とともに生ごみが腐敗し、悪臭の発生など、深刻な環境汚染、衛生問題を引き起こすケースがある。

生ごみの他の処理方法としては、乾燥機を用いて生ごみを強制乾燥させて減容化する乾燥処理方式や、発酵槽の中に生ごみとともに微生物を投入し、適正温度、湿度に保ちつつ空気(酸素)などを供給して生ごみを発酵させ、無害な水と炭酸ガスに分解する液状消滅方式が知られている。

また、液状消滅方式の生ごみ処理装置には、生ごみを受容して微生物で発酵／分解する生ごみ発酵槽と、生ごみ発酵槽内の生ごみを攪拌する攪拌機と、生ごみ発酵槽の底部に具備され、生ごみから発生して落下した液体（生ごみの処理後の液化物／排水）を受けて一時的に貯留する排水受け槽とを備えて構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－０６８０７５号公報

一方、上記従来の液状消滅方式の生ごみ処理装置、生ごみ処理方法においては、一般に、生ごみの微生物分解を効率的に行うために水を投入する必要があり、この水分の投入によって処理後の排水が多くなる。また、処理後の排水は、完全にその臭気や色、有機物濃度等を排水基準値（例えば、日本国の水質汚濁防止法の排水基準値等）内に収めることが難しく、そのまま河川等に放水することができない。

しかしながら、液状消滅方式で生ごみを処理する場で排水基準値を満たすように排水を処理し、河川等に放水できるようにすることが強く望まれていた。

また、液状消滅方式で生ごみを処理する際の使用水量を減らし、排水量を削減することも強く望まれていた。

（１）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、生ごみと水分を混合し、生ごみを一次分解しつつ液化させる一次分解・液化部と、前記一次分解・液化部で発生した一次分解処理後の排水を受け、酸素を含む気体で前記排水を曝気するとともに前記排水中の有機物を好気性微生物によって二次分解処理する微生物分解部を有する二次分解部と、前記二次分解部で処理した後の排水である分解処理液の少なくとも一部を前記一次分解・液化部に返送する処理液返送循環部とを備えることを特徴とする。

（２）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（１）の生ごみ処理装置において、前記二次分解部で処理する前記排水のｐＨを調整するためのｐＨ調整手段が具備されていてもよい。

（３）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（１）または（２）の生ごみ処理装置において、前記二次分解部は、前記微生物分解部との間で前記排水を循環させるように設けられるとともに、前記排水を固形分と液体分に分離する固液分離部を備えてもよい。

（４）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（１）から（３）のいずれかの生ごみ処理装置において、前記一次分解・液化部で処理した後の排水、及び／又は前記二次分解部の排水の有機物濃度を検知するためのセンサーを備えるともに、前記センサーの計測結果に基づいて、前記一次分解・液化部と前記二次分解部と前記処理液返送循環部の駆動を制御する制御装置を備えてもよい。

（５）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（３）の生ごみ処理装置において、前記固液分離部は、前記排水をろ過して分解処理液を生成するろ過手段を備えて構成されていてもよい。

（６）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（１）から（５）の生ごみ処理装置において、前記二次分解部に送る前の前記排水に含まれる油脂成分を除去するための油除去部を備え、前記油除去部は、前記排水を一時的に貯留して静置する油浮上分離槽と、前記油浮上分離槽に貯留した前記排水の液面側に浮上した油脂成分を前記油浮上分離槽から排出させる油抜取部と、前記油浮上分離槽の底部側に設けられた排水引抜口から前記排水を抜き取る排水給送部とを備えてもよい。

（７）本開示の一態様の生ごみ処理装置は、上記（６）の生ごみ処理装置において、前記油浮上分離槽に貯留した前記排水中に微細気泡を放出する微細気泡放出部を備えてもよい。

本開示の一態様においては、二次分解部で排水を曝気することによって生ごみ由来の乳酸菌の活性を抑えつつ好気性微生物の活性を高め、生ごみを一次分解・液化した後の排水を、排水基準値を満たすように好適に二次分解処理することができる。

また、二次分解処理した後の分解処理液（浄水）を、一次分解・液化部に返送することで、排水を装置の系内で利用し処理することができる。

これにより、本開示の一態様によれば、液状消滅方式で生ごみを処理する場で排水基準値を満たすように排水を処理することができ、また、排水を装置の系内で処理して液状消滅方式で生ごみを処理する際の使用水量を大幅に削減でき、排水量を削減することが可能になる。

第１実施形態に係る生ごみ処理装置を示す図である。 第２実施形態に係る生ごみ処理装置を示す図である。 第３実施形態に係る生ごみ処理装置を示す図である。 第３実施形態に係る生ごみ処理装置の変更例を示す図である。

以下、図１を参照し、本開示の第１実施形態に係る生ごみ処理装置について説明する。

本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、図１に示すように、生ごみと水分を混合し、生ごみを一次分解しつつ液化させる一次分解・液化部１と、一次分解・液化部１で発生した一次分解処理後の排水（原水）Ｗ１を受け、この排水Ｗ１中の生ごみ成分などの有機物を二次分解する二次分解部２と、二次分解部２で処理した後の排水（分解処理液、浄水）Ｗ２の少なくとも一部を一次分解・液化部１に返送する処理液返送循環部３とを備えて構成されている。

本実施形態の一次分解・液化部１は、例えば、前記特許文献１の生ごみ処理装置などと同様の構成を備えたものであり、生ごみを受容して微生物で発酵／分解する生ごみ発酵槽１ａと、生ごみ発酵槽１ａ内の生ごみを攪拌する攪拌機（撹拌混合手段）１ｂと、生ごみ発酵槽１ａの下方に設けられ、生ごみから発生して落下した液体、生ごみが液化した液体などの排水Ｗ１を受けて一時的に貯留する排水受け槽１ｃとを備えている。

また、本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、一次分解・液化部１に集まった排水Ｗ１が配管、ポンプなどの適宜手段によってグリストラップ槽４に送られ、このグリストラップ槽４で排水Ｗ１中の油分が除去される。そして、排水Ｗ１はグリストラップ槽４から原水槽５に送られ、原水槽５から原水ポンプ６の駆動とともに配管を通じて二次分解部２に送られる。

なお、一次分解・液化部１は、例えば、生ごみと水分が投入されるとともに撹拌混合し、投入した生ごみを一次分解／細分化するなどして液化させ、その排水Ｗ１を適宜原水槽５や二次分解部２等に排出可能であれば、上記の構成に限定する必要はない。

次に、本実施形態の二次分解部２は、槽内を仕切り７によって微生物分解部８と固液分離部９に二分した二次分解槽を備えている。

微生物分解部８は、原水槽５から送られた排水（二次分解部２に貯留した排水を、以下、原水という）Ｗ１を受けてこれを貯留するとともに、ブロア１０などによって送られた空気（酸素を含む気体）Ｏ１を原水Ｗ１中で放出して原水Ｗ１を曝気し、適度な溶存酸素濃度にして原水Ｗ１中の好気性微生物を活性化させるための散気装置（曝気手段）１１を備えている。なお、二次分解部２の原水Ｗ１中に給気する酸素を含む気体は、空気でなくてもよく、純酸素などであってもよい。

また、原水Ｗ１に対し、原水槽５から送られる段階や微生物分解部８に貯留した段階で、原水Ｗ１に好気性微生物（好気性細菌）を添加するための好気性微生物供給手段（不図示）が設けられている。

二次分解部２を微生物分解部８と固液分離部９に二分する仕切り７は、二次分解部２の上部側に微生物分解部８内の原水Ｗ１を固液分離部９に供給するように流通させるための送り開口部７ａを備え、槽底部の下部側に固液分離部９から微生物分解部８に原水Ｗ１を戻すように流通させるための戻し開口部７ｂを備えて形成されている。本実施形態の仕切り７は、二次分解部２に所定量で貯留した原水Ｗ１の水面よりもその上端が下方に配され、下端が二次分解部２の槽底部よりも上方に配されることによって、仕切り７の上部側と下部側にそれぞれ、送り開口部７ａ、戻し開口部７ｂが設けられている。

このように送り開口部７ａ、戻し開口部７ｂを備えた仕切り７によって微生物分解部８と固液分離部９とが区画されているため、微生物分解部８から送り開口部７ａと通じて原水Ｗ１が固液分離部９に送られ、固液分離部９から戻し開口部７ｂを通じて原水Ｗ１が微生物分解部８に送られる。これにより、二次分解部２内の原水Ｗ１は、微生物分解部８と固液分離部９の間を流通して循環しながら散気装置１１で曝気され、原水Ｗ１中の有機物が好気性微生物によって分解処理されてゆく。

なお、微生物分解部８と固液分離部９の間で原水Ｗ１を循環させる手段は、仕切り７の送り開口部７ａ、戻し開口部７ｂでなくてもよい。例えば、配管とポンプを用い、微生物分解部８から固液分離部９に、固液分離部９から微生物分解部８に原水Ｗ１を給排送するように構成してもよく、特にこの手段の構成を限定する必要はない。また、二次分解部２は、微生物分解部８と固液分離部９を一体に構成する必要もない。

次に、本実施形態において、固液分離部９には、固液分離部９内の原水Ｗ１中に配されるフィルターユニット（フィルター）１５と、フィルターユニット１５の内部に吸引力／負圧を与え、固液分離部９内の原水Ｗ１をフィルターユニット１５のフィルターでろ過するための吸引ポンプ１６、配管などからなるろ過手段１７が設けられている。さらに、フィルターユニット１５でろ過した後の分解処理液（浄水）Ｗ２がろ過手段１７の吸引ポンプ１６、配管を通じて二次分解部２から貯留槽１８に送られ、分解処理液Ｗ２を一時的に貯留するように構成されている。
なお、固液分離部９は、原水Ｗ１を固形分と液体分に分離可能であればよく、必ずしもろ過手段を採用することに限定しなくてもよい。すなわち、凝集剤を添加して固形分を凝集沈殿させて分離するなど、固液分離部９にはろ過手段と異なる他の手段を採用してもよい。

固液分離部９には、空気（酸素を含む気体）Ｏ２を原水Ｗ１中、フィルターユニット１５のフィルター表面などに向けて放出し、フィルター表面の堆積物、目詰まり物を剥離させるブロア１９などの給気手段がろ過手段１７の一構成要素として具備されている。なお、給気手段によって空気Ｏ２が固液分離部９の原水Ｗ１中に給気されることで、原水Ｗ１中の固形分を沈殿しないように撹拌混合し、さらに、固液分離部９（二次分解部２）内の原水Ｗ１中の好気性微生物を活性化させることができ、原水Ｗ１を浄化する効果がさらに高まる。

固液分離部９には、フィルターユニット１５の内部に水道水やろ過後の分解処理液Ｗ２、洗浄剤を含む液体などの洗浄液を供給し、フィルターにろ過時と逆方向から通過させてフィルターの表面に付いた堆積物やフィルターの目詰まり物を除去し、フィルター性能を回復させるための逆洗浄手段２０がろ過手段１７の一構成要素として具備されている。

さらに、二次分解部２には、汚泥等を排出するためのポンプや配管などの排泥手段（不図示）が設けられていてもよい。なお、排泥手段を設ける場合には、二次分解部２の固液分離部９と微生物分解部８の双方の汚泥を排出可能に構成されていることが好ましい。

次に、本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、フィルターユニット１５でろ過した後の浄水である分解処理液Ｗ２を、一次分解・液化部１に返送するためのポンプ１３、配管などからなる処理液返送循環部（排水返送循環手段）３を備えている。

これにより、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、例えば、貯留槽１８に送られて貯留した分解処理液Ｗ２を処理液返送循環部３で一次分解・液化部１に供給し、生ごみとともに供給する水分として分解処理液Ｗ２を利用するように構成されている。

二次分解部２には、原水Ｗ１のｐＨを調整するためのｐＨ調整手段（不図示）が設けられている。ｐＨ調整手段は、二次分解部２に貯留した原水Ｗ１のｐＨを計測するｐＨ計などのｐＨ計測手段の計測結果に応じ、苛性ソーダなどを二次分解部２内に添加することで原水Ｗ１を所望のｐＨに調整する。例えば、苛性ソーダなどのｐＨ調整剤を分解処理液Ｗ２に溶かしてｐＨ調整液を生成しておき、ｐＨ計測手段による計測結果に応じ、ｐＨ調整液を適量添加することで原水Ｗ１を所望のｐＨに調整するようにしてもよい。この場合には、分解処理液Ｗ２を原水Ｗ１のｐＨ調整に有効利用することができる。

二次分解部２には、一次分解・液化部１から送られる原水Ｗ１の色度を計測し、予め作成した検量線と照らし合わすなどして原水Ｗ１の有機物濃度（処理負荷、浮遊物質濃度）を確認するための色度センサー（光学センサー）２１が設けられている。

また、二次分解部２には、好気性微生物を添加した原水Ｗ１の有機物濃度（処理負荷、浮遊物質濃度）を計測するための赤外線パルス透過光方式のＭＬＳＳセンサー（光学センサー）２２が設けられ、処理開始から処理後までの原水Ｗ１の有機物濃度を経時的に計測可能とされている。

本実施形態では、二次分解部２の色度センサー２１やＭＬＳＳセンサー２２の光学センサーの計測結果を受け、この計測結果に基づいて各ポンプ６、１３、１６、ブロア１０、１９などの駆動を制御する制御装置２３が設けられている。

そして、制御装置２３が、色度センサー２１やＭＬＳＳセンサー２２の計測結果に基づいて、二次分解部２への原水Ｗ１の供給量等を制御することにより、微生物による所定の浄化性能を得ることができる。すなわち、従来周知のＢＯＤ、ＣＯＤを計測する手法などを用いる場合と比較し、処理工程の管理を簡便に行うことができる。また、処理工程の管理を自動化することができる。

なお、原水Ｗ１、分解処理液Ｗ２の有機物濃度等を計測する手段は、色度センサー、ＭＬＳＳセンサーに限定する必要はない。すなわち、原水Ｗ１、分解処理液Ｗ２の有機物濃度等を計測し、処理負荷、処理状況を確認することが可能であればよく、例えば、濁度計、明度計等の他の手段を用いてもよい。

上記構成からなる本実施形態の生ごみ処理装置Ａを用いて生ごみを処理する際には、一次分解・液化部１に、生ごみと、二次分解部２の好気性微生物、フィルターユニット１５で処理した後の浄水である分解処理液Ｗ２を水分として供給し、撹拌混合することで、生ごみを一次分解、液化させる。

一次分解・液化部１の排水受け槽１ｃで受けた排水Ｗ１を、グリストラップ槽４、原水槽５を通じて二次分解部２の微生物分解部８に送る。この微生物分解部８で原水Ｗ１が曝気され、原水Ｗ１中の生ごみ成分などの有機物が好気性微生物によって分解される。このとき、原水Ｗ１のｐＨを調整する必要がある場合には、ｐＨ調整手段によって原水Ｗ１中にｐＨ調整液（あるいはｐＨ調整剤）が適量供給される。

また、仕切り７の送り開口部７ａ、戻し開口部７ｂを通じて、原水Ｗ１が二次分解部２の微生物分解部８と固液分離部９の間で循環し、順次、固液分離部９のフィルターユニット１５でろ過され、浄水となった分解処理液Ｗ２が貯留槽１８に送られる。

そして、本実施形態の生ごみ処理装置Ａでは、貯留槽１８に送られた分解処理液Ｗ２を、処理液返送循環部３で一次分解・液化部１に送り、生ごみとともに供給する水分として分解処理液Ｗ２を利用する。

さらに、本実施形態の生ごみ処理装置Ａでは、貯留槽１８に送られた分解処理液Ｗ２に苛性ソーダなどのｐＨ調整剤を添加し、ｐＨ調整液の生成に利用してもよい。

したがって、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、生ごみを一次分解・液化した後の排水Ｗ１を装置系内で二次分解処理することで、液状消滅方式で生ごみを処理する場で排水基準値を満たすように排水を処理することができ、処理後の排水（分解処理液）を河川等に放水することが可能になる。

また、この二次分解処理した後の分解処理液（浄水）Ｗ２を、一次分解・液化部１に返送するなどし、排水Ｗ１を装置の系内で利用して処理することができる。これにより、液状消滅方式で生ごみを処理する際の使用水量を大幅に削減でき、排水量を削減することが可能になる。

また、色度センサー２１やＭＬＳＳセンサー２２の計測結果に基づいて、制御装置２３が二次分解部２への原水Ｗ１の供給量、一次分解・液化部１への分解処理液Ｗ２の供給量等を制御することにより、一次分解・液化部１での生ごみの一次分解処理、二次分解部２での好気性微生物やフィルターによる分解浄化処理を好適に行うことができる。さらに、従来周知のＢＯＤ、ＣＯＤを計測する手法などを用いる場合と比較し、処理工程の管理を簡便にすることができ、また、処理工程の管理を自動化することができる。

ここで、生ごみを一次分解・液化処理した後の排水Ｗ１には、生ごみ由来の乳酸菌が存在する。この乳酸菌は、通性嫌気性（酸素がない状態を好むが、酸素がある状態でも活動ができる）であり、その増殖の下限ｐＨは３．３～４．０とされている。
一方、二次分解部２で用いる好気性微生物（好気性細菌）は、偏性好気性（酸素がないと活動ができない）であり、生ごみ処理に多用されるバシラス族の好気性微生物の増殖の下限ｐＨは４．０～５．０とされている。
そして、活性は、酸素下で好気性微生物が優位であり、酸素が少ないと乳酸菌が優位となる。また、乳酸菌は有機物の分解過程で乳酸を生成するため、乳酸菌の活性が上がると乳酸によって原水Ｗ１のｐＨが低下し、好気性微生物の活動が困難になって（活性が低下してしまい）、分解処理効率の著しい低下を招く。

これに対し、本実施形態の生ごみ処理装置Ａでは、二次分解部２の微生物分解部８に散気装置（曝気手段）１１を設け、原水Ｗ１の溶存酸素（ＤＯ値）を増やし、乳酸菌の活性を抑制し、好気性微生物の活性を高めることで、原水Ｗ１中の有機物の分解を促進させることができるようにしている。

また、一次分解・液化部１では酸素が少ない状態で生ごみが分解処理されるため、乳酸菌の活性が高く、一次分解・液化部１で処理した後の排水（原水）Ｗ１はｐＨが低くなって、そのままでは再利用することができない。

これに対し、本実施形態の生ごみ処理装置Ａでは、二次分解部２の微生物分解部８で曝気され、有機物を分解処理した後の排水（分解処理液Ｗ２）を再度生ごみ処理の分解に利用するようにしている。すなわち、原水Ｗ１を曝気することで、生ごみ処理に起因した原水Ｗ１中の乳酸菌の活性を抑えつつ有機物を好気性微生物で分解処理して原水Ｗ１、分解処理液Ｗ２のｐＨを上昇させることができる。これにより、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、排水Ｗ１（二次分解部２で処理した後の分解処理液Ｗ２）を再利用することが可能になる。なお、曝気する時間を長くするほど、原水Ｗ１のｐＨを上げることができ、原水Ｗ１のｐＨ調整を不要にすることもできる。

以上、生ごみ処理装置の第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、二次分解部２の原水Ｗ１中に好気性微生物供給手段によって好気性微生物を添加するものとしたが、一次分解・液化部１で処理した後の排水Ｗ１中に存在する生ごみ由来の好気性微生物の活性を曝気によって高め、原水Ｗ１の浄化処理を行うことが可能であれば、必ずしも別途好気性微生物を添加しなくてもよい。

次に、図２（及び図１）を参照し、本開示の第２実施形態に係る生ごみ処理装置について説明する。以下、二次分解部２に貯留する前の排水も原水Ｗ１という。

ここで、例えば、残飯などの油脂成分を含む生ごみを処理する場合には、油脂成分が微生物分解部８で分解できずに固液分離部９に送られ、フィルターユニット１５を早期に劣化（性能低下）させるケースが起こりうる。このため、グリストラップ槽４では分離しきれず、二次分解部２で処理できないほどの大量の油脂成分を含む生ごみの原水（排水）Ｗ１を好適に処理する手法、手段が望まれている。

これに対し、本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、図１に示した第１実施形態の生ごみ処理装置Ａの構成に、原水Ｗ１中の油脂成分（以下、油という）を分離除去するための油分除去部（前処理部）を組み込んで構成されている。
よって、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成に対しては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、原水Ｗ１中の油を油分除去部で分離除去するため、第１実施形態のグリストラップ槽４は不要となる。

本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部２５は、例えば、図２に示すように、原水槽５から原水ポンプ６によって原水Ｗ１が送られて一時的に貯留する油浮上分離槽２６と、油を分離除去した後の原水Ｗ１を油浮上分離槽から二次分解部２の微生物分解部８に給送するための引き抜きポンプ２７や配管などからなる排水給送部２８と、油浮上分離槽２６から油Ｍを除去するためのバルブ２９や配管などからなる油抜取部３０とを備えて構成されている。

油浮上分離槽２６は、二次分解部２（微生物分解部８）と同等の高さを備えた槽であり、原水槽から送られた原水が油浮上分離槽の上部から供給される。

排水給送部２８は、油浮上分離槽２６の底部２６ａ側から原水Ｗ１を引き抜いて微生物分解部８に給送するように設けられている。

油抜取部３０は、油浮上分離槽２６の上部２６ｂ側の所定位置に、すなわち、油浮上分離槽２６に一時的に貯留した所定量の原水Ｗ１の液面側に浮上して溜まった油Ｍを、油浮上分離槽２６から引き抜いて除去するように設けられている。

また、油浮上分離槽２６は、その底部２６ａが、排水給送部２８の排水引抜口２８ａに向かうに従い漸次下方に傾斜する傾斜面３１を備えて形成されている。この底部２６ａの傾斜面３１は、例えば３度～８度の勾配（傾斜角度θ）とされている。

そして、上記構成からなる本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部２５においては、原水槽５から原水Ｗ１を送り、油浮上分離槽２６に所定量の原水Ｗ１を貯留した段階で静置する。このように静置すると、原水Ｗ１中の比重が小さい油Ｍが原水Ｗ１の液面に浮上し、液面に油層として溜まる。また、原水Ｗ１の比重が大きい汚泥分などが油浮上分離槽２６の底部２６ａに沈降し、底部２６ａの傾斜面３１によって排水給送部２８の排水引抜口２８ａ側に溜まってゆく。

これにより、油抜取部３０によって原水Ｗ１の液面に浮上した油Ｍを抜き取ることで原水Ｗ１中の油Ｍを分離除去することができる。

油Ｍが分離除去された汚泥分などを原水Ｗ１の水分とともに、排水給送部２８によって排水引抜口２８ａから引き抜き、二次分解部２の微生物分解部８に給送することで、第１実施形態に示した処理が行える。また、油浮上分離槽２６の底部２６ａが傾斜面３１を備えて形成されているため、排水給送部２８によって排水引抜口２８ａから引き抜くとともに、順次油浮上分離槽２６の底部２６ａに溜まった汚泥分などが排水引抜口２８ａ側に移動して引き抜かれてゆく。

したがって、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、第１実施形態の生ごみ処理装置Ａに油分除去部（前処理部）２５を組み込むことにより、第１実施形態の生ごみ処理装置Ａの作用効果を奏功するとともに、微生物分解部８で処理する前に油分除去部２５によって予め油Ｍを原水Ｗ１から除去することができる。これにより、残飯などの油成分を多く含む生ごみに対しても、好適に処理を行うことが可能になる。

また、本実施形態の油分除去部２５は、原水Ｗ１を油浮上分離槽２６で一時的に貯留し、原水Ｗ１を静置することによって油Ｍを浮上分離し、油抜取部３０によって原水Ｗ１の液面に浮上した油Ｍを抜き取ることで原水Ｗ１中の油Ｍを分離除去することができる。このようなシステムであるが故に、油浮上分離槽２６の高さを二次分解部２（微生物分解部８）と同じにするなど、小さく抑えることができる。これにより、生ごみ処理装置Ａ全体を箱体（外郭）などに収容して一体に構成した際に、収まりをよくすることができ、より効果的に、生ごみ処理装置Ａの小型化、ひいては設置スペースの省スペース化、見栄えの向上を図ることが可能になる。

なお、油分除去部２５を二次分解部２と一体に設けて、生ごみ処理装置Ａを構成しても勿論構わない。この場合には、生ごみ処理装置Ａ全体を箱体などに収容して一体に構成した際に、さらなる生ごみ処理装置Ａの小型化、設置スペースの省スペース化、見栄えの向上を図ることが可能になる。

また、本実施形態の油分除去部２５は、油浮上分離槽２６の底部２６ａに傾斜面３１を備えることにより、排水給送部２８によって排水引抜口２８ａから引き抜くとともに、順次、自動的に油浮上分離槽２６の底部２６ａに溜まった汚泥分などが排水引抜口２８ａ側に移動して引き抜くことが可能になる。そして、この傾斜面３１の勾配（傾斜角度θ）が３度～８度であることにより、好適に、汚泥分などが排水引抜口２８ａ側に移動指させることが可能になる。これにより、原水Ｗ１を油浮上分離槽２６で一時的に貯留し、原水Ｗ１を静置することにより底部２６ａに溜まった汚泥分などを確実に排水給送部２８で引き抜くことが可能になる。

以上、生ごみ処理装置の第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

次に、図３（及び図１、図２）を参照し、本開示の第３実施形態に係る生ごみ処理装置について説明する。

ここで、本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、第２実施形態と同様、本実施形態の図１に示した第１実施形態の生ごみ処理装置Ａの構成に、原水Ｗ１中の油脂成分（以下、油と称する）を分離除去するための油分除去部（前処理部）を組み込んで構成したものであり、油分除去部の構成のみが異なる。よって、第１、第２実施形態の生ごみ処理装置Ａと同様の構成に対して同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５は、図３に示すように、第２実施形態の油分除去部２５と同様に、原水槽５から原水ポンプ６によって原水Ｗ１が送られて一時的に貯留する油浮上分離槽２６と、油を分離除去した後の原水Ｗ１を油浮上分離槽から二次分解部２の微生物分解部８に給送するための引き抜きポンプ２７や配管などからなる排水給送部２８と、油浮上分離槽２６から油Ｍを除去するためのバルブ２９や配管などからなる油抜取部３０とを備えて構成されている。

一方、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５は、油浮上分離槽２６に貯留した原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出する微細気泡放出部３６を備えている。

本実施形態において、微細気泡放出部３６は、例えば、ナノバブルやマイクロバブルなどの微細気泡Ｒを発生させる微細気泡発生装置３７を備え、油浮上分離槽２６の底部２６ａ側から原水Ｗ１に対して微細気泡Ｒを放出して混合するように構成されている。

また、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５は、油浮上分離槽２６中の上部２６ｂ側の気相の空気Ｋを取り込んで、この空気Ｋの臭気を脱臭フィルターなどを用いて除去するための脱臭部３８を備えている。

そして、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５においては、原水槽５から原水Ｗ１を送り、油浮上分離槽２６に所定量の原水Ｗ１を貯留した段階で静置するとともに、微細気泡放出部３６によって原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出する。これとともに、油浮上分離槽２６の気相から空気Ｋを脱臭部３８に取り込んで臭気を除去して排気する。

ここで、放出した微細気泡Ｒは、その表面がマイナスの電荷（ゼータ電位）を有している。このため、微細気泡Ｒ同士が合体することなく、原水Ｗ１中に拡散・浮遊する。これに対し、原水Ｗ１中の油Ｍは通常プラスに帯電しており、マイナスの電荷を帯びたモノに電気的に結合するため、マイナス電荷の微細気泡Ｒがプラス電荷の油Ｍに吸着する。これにより、油Ｍが電気的に中和され、分離しやすい状態になる。すなわち、油浮上分離槽２６に貯留した原水Ｗ１の液面に油Ｍを効率的に浮上させることが可能になる。

また、微細気泡Ｒの浮力は通常の気泡と比べて小さいため、水中に長く滞留し水中の溶存酸素量が増加する。これにより、次工程の微生物分解部８の微生物を活性化させることができ、排水の浄化機能にも効果を発揮する。

したがって、本実施形態の生ごみ処理装置Ａにおいては、第１実施形態の生ごみ処理装置Ａに油分除去部（前処理部）３５を組み込むことにより、第１実施形態及び第２実施形態の生ごみ処理装置Ａの作用効果を奏功するとともに、微生物分解部８で処理する前に油分除去部３５によって予め油Ｍを原水Ｗ１から除去することができる。これにより、残飯などの油成分を多く含む生ごみに対しても、好適に処理を行うことが可能になる。

また、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５においては、微細気泡放出部３６によって原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出することにより、原水Ｗ１中の油Ｍに微細気泡Ｒを吸着させ、微細気泡Ｒの浮力を加えて油Ｍを効率的に浮上分離させることが可能になる。また、微細気泡Ｒが吸着することで油Ｍが電気的に中和されるため、油Ｍをより分離しやすい状態にすることができる。これにより、油Ｍの比重が小さいことを利用して油Ｍを浮上分離する第２実施形態よりも、効率的に油Ｍを分離除去することが可能になる。

さらに、本実施形態の生ごみ処理装置Ａの油分除去部３５においては、微細気泡放出部３７から微細気泡Ｒを原水Ｗ１中に放出しなければ、第２実施形態の油分除去部２５と同様に使用することができる。このため、例えば、原水Ｗ１中の油Ｍの量（濃度）などに応じ、第２実施形態の油分除去部２５のように油浮上分離槽２６に貯留した原水Ｗ１を静置して油Ｍを浮上分離させる工程と、原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出して油Ｍを浮上分離させる工程とを、交互（間欠的）に行うなど選択的に行うことによって、さらに効率的且つ効果的に油Ｍを分離除去することが可能になる。

また、例えば、図４に示すように、浮上分離槽２６の内部に仕切り４０を設け、仕切り４０によって底部２６ａ側で連通する沈降分離部４１と微細気泡部４２に区画し、沈降分離部４１では第１実施形態と同様の汚泥等を沈降させつつ油Ｍを液面に浮上させるようにし、微細気泡部４２では微細気泡放出部３６（微細気泡発生装置３７）によって原水Ｗ１中に微細気泡Ｒを放出し、第２実施形態と同様に油Ｍを液面に浮上させ、油抜取部３０で浮上した油Ｍを抜き取り、排水給送部２８で汚泥などとともに処理後の原水Ｗ１を引き抜いて二次分解部２に給送するように構成してもよい。
このように構成した場合には、仕切り４０の下方の連通部を通じて沈降分離部４１で油Ｍを分離処理した後の原水Ｗ１が微細気泡部４２に入り、微細気泡部４２でさらに油Ｍの分離処理が施されるため、より効果的に油Ｍを除去することが可能になる。すなわち、非常に優れた油Ｍの除去性能を発揮させることが可能になる。

なお、原水Ｗ１に微細気泡Ｒを放出して油Ｍの分離除去を行った場合には、排水給送部２８から引き抜いた原水Ｗ１を二次分解部２に給送する前に、一旦、調整槽（調整部）に貯留し、原水Ｗ１を落ち着かせてから二次分解部２の微生物分解部８に送ることが好ましい。

以上、生ごみ処理装置の第３実施形態について説明したが、本発明は上記の第３実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態及び第２実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 一次分解・液化部
１ａ 生ごみ発酵槽
１ｂ 攪拌機
１ｃ 排水受け槽
２ 二次分解部
３ 処理液返送循環部
４ グリストラップ槽
５ 原水槽
６ 原水ポンプ
７ 仕切り
７ａ 送り開口部
７ｂ 戻し開口部
８ 微生物分解部
９ 固液分離部
１０ ブロア
１１ 散気装置（曝気手段）
１３ ポンプ
１５ フィルターユニット（フィルター）
１６ 吸引ポンプ
１７ ろ過手段
１８ 貯留槽
１９ ブロア
２０ 逆洗浄手段
２１ 色度センサー（センサー）
２２ ＭＬＳＳセンサー（センサー）
２３ 制御装置
２５ 油分除去部（前処理部）
２６ 油浮上分離槽
２６ａ 底部
２６ｂ 上部
２８ 排水給送部
２８ａ 排水引抜口
３０ 油抜取部
３１ 傾斜面
３５ 油分除去部（前処理部）
３６ 微細気泡放出部
３７ 微細気泡発生装置
３８ 脱臭部
４０ 仕切り
４１ 沈降分離部
４２ 微細気泡部
Ａ 生ごみ処理装置
Ｋ 空気
Ｍ 油（油脂成分）
Ｏ１ 空気（酸素を含む気体）
Ｏ２ 空気（酸素を含む気体）
Ｒ 微細気泡
Ｗ１ 排水（原水）
Ｗ２ 排水（分解処理液、浄水）

Claims (6)

1. 生ごみと水分を混合し、生ごみを一次分解しつつ液化させる一次分解・液化部と、
   前記一次分解・液化部で発生した一次分解処理後の排水を受け、酸素を含む気体で前記排水を曝気するとともに前記排水中の有機物を好気性微生物によって二次分解処理する微生物分解部、及び、前記微生物分解部との間で排水を循環させるように設けられるとともに、排水を固形分と液体分に分離する固液分離部を有する二次分解部と、
   前記二次分解部で処理した後の排水である分解処理液の少なくとも一部を前記一次分解・液化部に返送する処理液返送循環部と、を備え、
   前記二次分解部は、槽内が仕切りにより前記微生物分解部と前記固液分離部とに二分された二次分解槽と、前記微生物分解部において排水中に空気を放出する曝気手段と、を備え、前記仕切りの上部側に排水を前記微生物分解部から前記固液分離部へ送る送り開口部を備え、前記仕切りの下部側に排水を前記固液分離部から前記微生物分解部へ送る戻し開口部を備え、前記曝気手段から空気を放出することにより、排水を前記微生物分解部と前記固液分離部との間を循環しながら曝気させる生ごみ処理装置。
2. 請求項１記載の生ごみ処理装置において、
   前記二次分解部で処理する前記排水のｐＨを調整するためのｐＨ調整手段が具備されている生ごみ処理装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の生ごみ処理装置において、
   前記一次分解・液化部で処理した後の排水、及び／又は前記二次分解部の排水の有機物濃度を検知するためのセンサーを備えるともに、
   前記センサーの計測結果に基づいて、前記一次分解・液化部と前記二次分解部と前記処理液返送循環部の駆動を制御する制御装置を備える生ごみ処理装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の生ごみ処理装置において、
   前記固液分離部は、前記排水をろ過して分解処理液を生成するろ過手段を備えて構成されている生ごみ処理装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の生ごみ処理装置において、
   前記二次分解部に送る前の前記排水に含まれる油脂成分を除去するための油除去部を備え、
   前記油除去部は、前記排水を一時的に貯留して静置する油浮上分離槽と、前記油浮上分離槽に貯留した前記排水の液面側に浮上した油脂成分を前記油浮上分離槽から排出させる油抜取部と、前記油浮上分離槽の底部側に設けられた排水引抜口から前記排水を抜き取る排水給送部とを備える生ごみ処理装置。
6. 請求項５記載の生ごみ処理装置において、
   前記油浮上分離槽に貯留した前記排水中に微細気泡を放出する微細気泡放出部を備える生ごみ処理装置。

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