JPH04326977A - 廃棄物の乾燥処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、台所等で発生する厨芥
およびその他水分を比較的多く含むいわゆる生ごみ等の
廃棄物を対象とした、比較的小型で簡便にかつ衛生的に
使用できる処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物の代表的なものは毎日家庭から排
出される生ごみ類である。そして生ごみの大部分を占め
るのは台所周辺から発生する厨芥である。これらの廃棄
物処置に関しては、所定の時間、場所に収集車が出向い
てそれらを収集し、焼却場等の処理施設で集中処理する
のが一般的な方法である。よって一般家庭などでは収集
が行なわれる所定の時間まで厨芥を保管しておく必要が
あり、また収集が行なわれる所定の場所まで運搬してい
く必要があった。それらの不便を解消するため厨芥をそ
れが発生する場所（の近傍）で処理する装置、方法がい
くつか提案されている。その代表的なものはディスポー
ザと呼ばれるものであり、これは機械的な力で厨芥を微
細化し水と共に下水に流してしまう方法のものであるが
、我国においては、下水の処理設備容量の不足等の理由
で（河川の有機物汚染を避けるため）その使用が自治体
レベルで禁止されていることが多い。またその他の方法
として、ヒータ等を用いた加熱（部分燃焼）方式、臭い
を出さないための冷凍方式，マイクロ波加熱方式等があ
る。しかし実際にはそれぞれの方法で数々の問題を抱え
ており、実用的なレベルでの廃棄物処理装置は未だ無い
に等しい状態であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】厨芥に関しては従来、
収集が行なわれる所定の時間まで保管しておく必要があ
るが、これらは水分を多く含むためそれ自体で腐敗の起
き易い環境を形成する。したがって保管中に厨芥の腐敗
が進行して悪臭が発生することが第１の大きな問題とな
る。また厨芥は水分を多く含むため重量が増え、それを
詰め込んだ袋を収集が行なわれる所定の場所まで運搬し
ていく重労働が第２の大きな問題となる。また運搬中に
厨芥を収容した袋から水分が洩れ、その痕跡が新たな（
二次的）臭気発生の原因となることも頻繁にあり、特に
集合住宅においてこの問題解決に対する期待は切実なも
のであった。これに対して従来の厨芥処理装置をみると
、ディスポーザは厨芥を細かく粉砕できるが、処理後の
排水中には多量の固形分および有機成分を含む。また粉
砕後の保管中に起こる腐敗に関しては何の効力もない。 焼却式は焼却中の臭気発生、灰の処理等の問題が残され
ている。冷凍式は厨芥の重量削減にはならず、マイクロ
波加熱式は臭気発生を軽減する具体的方策の提案が望ま
れている。これらの問題に適応できる手段としての厨芥
処理装置、そしてもっと広い意味での廃棄物処理装置は
実用的なレベルでは未だに無いに等しい状態であり、早
期の実現が課題となっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、廃棄物を容器に収容して加熱し、発生する
水分を容器外に排水して脱水乾燥処理を行なうとともに
、廃棄物自身の一部を加熱分解し、そのとき発生した分
解ガスを処理中の廃棄物の表面に接触させ、付着させる
ことにより廃棄物を薫蒸状態として処理を終了する廃棄
物処理装置としたものである。

【０００５】

【作用】本発明の上述の方法によって、台所等で発生す
る厨芥およびその他水分を比較的多く含むいわゆる生ご
み等の廃棄物を、簡便にかつ衛生的に乾燥処理する装置
を提供するものである。則ち、水分を多く含む廃棄物を
加熱脱水乾燥処理することによりまず軽量化し、加熱滅
菌する。そして廃棄物自身の一部を加熱分解したときに
発生するガスを廃棄物に接触させ、薫蒸（いぶす）する
ことで、廃棄物が酸化されにくい状態に、また微生物が
繁殖しにくい状態にする。生ごみ等の廃棄物は成分とし
てセルロース，リグニン等の有機物を多く含み、その有
機物が熱分解して発生した煙の中には、アルデヒド類，
フェノール類，脂肪酸類が含まれる。そしてそれらは強
い芳香を有すると同時に、油の酸化を防止する作用、微
生物の発育を阻止する作用が強い物質であることが知ら
れている。したがってこの作用を利用して、乾燥して軽
量化した廃棄物をさらにいぶすことで、その後の変質（
酸化分解，腐敗）が起こりにくい物とすることが可能と
なるものである。

【０００６】

【実施例】本発明による一実施例の要部縦断面図を図１
に示す。１は容器であり、２は蓋でありそれぞれマイク
ロ波遮蔽材料で構成して外部にマイクロ波が漏洩しない
ようにしている。３は蓋を容器１に固定するための蓋固
定器具であり、４は廃棄物を投入するための通気性の紙
袋である。投入口の部分を止め具５と止めリング６とで
挟持して、空間１３を介して固定する。紙袋４，止め具
５，止めリング６ともにマイクロ波透過性の樹脂を主体
とした材料を用い、容器１に対して着脱自在に構成して
おり、取り外して洗浄することが可能である。また、容
器１内も簡単に洗浄できる構成としている。紙袋４は処
理中１００℃前後で、油分の共存するような過酷な雰囲
気に曝されることになるので、その雰囲気に対する耐性
（機械的強度）が要求される。そのためにここでは、パ
ルプと（耐熱性）樹脂とを複合化して（１００℃前後の
高温での）耐水性と耐油性を向上した材料を用いて通気
性の紙袋とし、それを用いている。７は容器１内に向か
ってマイクロ波を照射し、紙袋４中の廃棄物を加熱処理
するためのマイクロ波発振器であり、マグネトロンを用
いている。８はマイクロ波を通過させるガラス製の窓で
ある。９は容器１の下部に設けたドレン管であり、マイ
クロ波照射により加熱され廃棄物から発生する水蒸気を
凝縮するために、多数のフィン１０ａを有する熱交換部
１０を設けている。１１は冷却用のファンである。同部
で生成した凝縮水はドレン管９から排水溝（図略）へ排
出される。１２は加熱処理の終了を検知するための検知
器であり、ここでは炭化水素センサを用い、分解ガスを
直接検知する。しかし、センサとしてはこれに限ること
なく、光センサを用いて煙を検知する方法、温度センサ
を用いて熱分解開始時の温度上昇を検知する方法等も採
用可能である。１４は分解ガス等を排気するための排気
管であり、その下流側には分解ガス，悪臭成分等を処理
するための触媒１６、ヒータ１７から成る排ガス処理器
１５を設けている。１８は排ガス処理器１５に空気を導
入するための空気孔であり、１９は排気口である。排気
口１９の下流側には必要に応じて吸引用のファンを設け
てもよい。

【０００７】次に操作について説明する。まず紙袋４を
止め具５，止めリング６とで挟持し容器１にセットする
。次に、生ごみ等の水分を多く含有する廃棄物を紙袋４
中に投入し、蓋２を閉め準備は完了する。マイクロ波発
振器７を動作させて廃棄物の加熱処理を開始する。廃棄
物はマイクロ波によってその内部から加熱され昇温し、
水分の蒸発が始まる。発生した水蒸気は自身の圧力で紙
袋４を通過し、容器５との間に形成されている空間１３
に放出される。空間１３に出てきた水蒸気は、容器１下
部のドレン管９に構成した熱交換部１０でファン１１に
よって冷却され凝縮し、排水される。水蒸気の効率的な
発生と凝縮を達成するため紙袋４と容器１との間に空間
１３を設けている。紙袋４は通気性と共に通水性も有す
るので、マイクロ波加熱中に廃棄物から分離した水分は
、紙袋４の底から滴下して同様に排水溝（図略）へ放出
される。この滴下水は、紙袋４自身が濾紙として作用す
るため、紙袋４を通過するとき不純物等が除去され、清
浄なものとなる。また処理中に廃棄物から油煙，煙等の
液滴、固定物が発生した場合にも、紙袋４がフィルター
の役目を果たすため、紙袋４外には放出されにくい。よ
って、容器１の内面およびその周辺部材の汚れは非常に
少なく、多数回にわたって廃棄物処理した場合にも悪臭
が発生しにくい装置となるものである。このようにして
水分の蒸発が行なわれ乾燥処理が進行する。そして、廃
棄物中の水分が少なくなった乾燥処理後半においてさら
にマイクロ波加熱を継続すると、廃棄物の熱分解による
発煙が始まり、構成成分があるセルロース，リグニン等
の有機物から、アルデヒド類，フェノール類，脂肪酸類
のガスが発生する。それらは紙袋４中に充満し、廃棄物
の表面を覆い、接触し、表面から徐々に中に浸透し、廃
棄物に固定される。この状況が発現すると、容器１中の
炭化水素濃度が急激に上昇するため検知器１２での検知
が可能となる。このとき、大部分の煙成分は紙袋表面に
捉えられるが、一部の極微粒子状煙は紙袋を通過するた
め、これを光センサで検知することも可能であり、同時
に温度上昇をも伴うのでそれを温度センサで検知するこ
とも可能である。発生して廃棄物中に浸透固定されたそ
れらのガスは、強い芳香を有すると同時に、油の酸化を
防止する作用、微生物の発育を阻止する作用が強いため
、廃棄物がその後酸敗，腐敗するのを防止する。この効
果を高めるために、検知器で監視しながら、マイクロ波
による加熱分解によるガス発生を繰り返し行なうことも
可能である。またこの効果は、処理物の含有水分が〜７
０％程度であっても有効であるため、処理物の乾燥処理
度合をその範囲で適宜設定することができる。このよう
な工程で処理した廃棄物は、紙袋４に入ったままの状態
で取り出して廃棄することができる。あるいは紙袋４の
容量に余裕がある場合には、一つの紙袋で複数回の処理
を行なうことも可能である。廃棄物の熱分解で発生し、
廃棄物に吸収されない余分のガスは、排気管１４を通っ
て排ガス処理装置１５へと導かれ、空気孔１８から導入
される空気によって触媒１６上で酸化分解され、排気口
１９から排出される。ハニカム状触媒１６はセラミック
担体に貴金属を担持して調製している。ヒータ１７は触
媒活性を上げるために設置しているが、その熱によるド
ラフト力で空気孔より空気を吸引する。排ガス処理器１
５は処理中に発生する悪臭を除去する役目も果たしてい
る。また、排気管１４系の圧損が大きい場合等、必要に
応じて排気口近傍にガス吸引用のファンを設けることが
必要になる場合もある。

【０００８】ここまでマイクロ波を加熱源とした乾燥処
理装置について説明してきたが、熱源としては簡単な構
造の（温度制御の可能な電気等の）ヒータを用いること
も可能である。その場合には容器１に直接廃棄物を投入
し、容器１の内面から廃棄物に熱が伝わるように構成す
る。そして乾燥中は廃棄物が過熱しないような温度（約
１００〜１５０℃）に設定して処理し、後半において廃
棄物の一部が熱分解を起こす温度（２００〜３００℃）
にヒータ温度を上げて処理を行なう。このようにして上
記マイクロ波での処理と同様な効果が得られることにな
るが、この場合には廃棄物を紙袋に入れて処理すること
が困難になる。紙袋を用いたときには、処理中に廃棄物
から発生する水蒸気を主とする様々なガスは紙袋を通過
する構成となるので、発生ガス中に油煙等が混入した場
合にも、袋に用いた紙面でトラップでき、排出ガス（水
）の清浄化が可能となり、装置そのものが汚れにくく、
悪臭が発生しにくく、排出水中の有機成分を減少させる
等の効果が期待できるが、ヒータを用いた場合にはこの
限りではない。その点でマイクロ波加熱方式が有利であ
ると言える。また、廃棄物が大きな塊である場合、ヒー
タ加熱では塊の中央部分にまで煙を浸透させるのは困難
である。一方、マイクロ波加熱では、塊の中央部分から
焦がすことができるので、煙を全体に浸透させ易く、こ
の点からも有利であると言える。

【０００９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
、廃棄物を容器に収容して加熱し、発生する水分を容器
外に排出して脱水乾燥処理を行なうとともに、廃棄物自
身の一部を加熱分解し、そのとき発生した分解ガスを処
理中の廃棄物の表面に接触させ、付着させることにより
廃棄物を薫蒸状態として処理を終了する廃棄物処理装置
とすることにより、水分を比較的多く含むいわゆる生ご
み等の廃棄物を、簡便にかつ極めて衛生的に乾燥処理す
ることが可能となるものである。具体的には、加熱乾燥
処理することにより、廃棄物を軽量化し、さらに廃棄物
を廃棄物自身の分解ガスに接触させることにより、酸敗
あるいは腐敗しにくい状態とし、その後保管中の悪臭発
生を防止するという効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における一実施例の要部断面図

【符号の説明】

１　　容器 ２　　蓋 ４　　紙袋 ７　　マイクロ波発振器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】廃棄物を容器に収容して加熱し、発生する
   水分を前記容器外に排出して脱水乾燥処理するとともに
   、前記廃棄物自身の一部を加熱分解し、発生した分解ガ
   スを前記廃棄物の表面に付着させることにより前記廃棄
   物を薫蒸状態として処理を終了する廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】マイクロ波を用いて加熱するようにした請
   求項１記載の廃棄物処理装置。
3. 【請求項３】廃棄物を通気性の紙袋に収容して処理する
   ようにした請求項１、または請求項２記載の廃棄物処理
   装置