JPH0731962A - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】運転中における生ごみの追加投入を可能にする
とともに、クリーニング性を向上させる。 【構成】生ごみを投入するホッパー１と、ホッパー１に
配設される開閉蓋１５と、熱風により生ごみを乾燥させ
る乾燥容器３と、ホッパー１内に投入された生ごみを乾
燥容器３内に供給する生ごみ供給装置２とを備える生ご
み処理装置において、生ごみ供給装置２は、ホッパー１
の下部に位置し前記乾燥容器３の開口３ａに接続される
シリンダ３３と、シリンダ３３内に摺動可能に配設され
るピストン３６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品工場、ホテル、飲
食店、社員食堂、集合住宅等から出る残飯等の生ごみの
減容化、減量化を図るとともに生ごみの腐敗を防止し、
また、生ごみを肥料、飼料等の原料に再利用可能にする
ための生ごみ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、上記残飯等の生ごみは、ユーザ側
においては、腐敗の発生、ごみ置き場面積の増加或いは
処理業者の引き取り手数料の増加等の問題を有し、処理
業者側においては、収集、運搬コストの増大、人手不足
等の問題を有し、さらに、自治体側においては、焼却炉
及び埋立地対策等の問題を有し、生ごみの減容化、減量
化が大きな課題となっている。そのために、本出願人
は、特願平３−２８５０３６号にて、生ごみの減容化、
減量化を図るとともに腐敗を防止し、また、肥料、飼料
等の原料に再利用可能にするための生ごみ処理装置を提
案している。

【０００３】これを図５により説明すると、生ごみ処理
装置は、概略、生ごみ投入用のホッパー５１、破砕脱水
装置５２、乾燥容器５３、バーナー５４を有する脱臭炉
５５、第１の熱交換器５６、第２の熱交換器５７、送風
用ファン５８、フィルタ５９、６０からなる。破砕脱水
装置５２は、チョッパ式破砕機であり、図示しない電動
モータにより駆動されるスクリュー式圧縮搬送部５２
ａ、カッター５２ｂ及び多孔プレート５２ｃを備えてい
る。乾燥容器５３内には、図示しない電動モータにより
駆動される回転軸６１と回転軸６１に設けられる切断刃
６２とを有する攪拌装置６３が設けられる。乾燥容器５
３の下部には、ごみ収納容器６４が取付けられ、乾燥容
器５３の真下より上方に開閉蓋６５が配設される。開閉
蓋６５は図示しない電動モータにより開閉制御される。

【０００４】バーナー５４及び送風用ファン５８を運転
すると、外気は第１の熱交換器５６において排気管６８
を通る空気により加熱され、乾燥容器５３内に供給され
る。この高温空気は、乾燥容器５３内で生ごみと接触す
ることにより断熱冷却され、生ごみの水分を吸収した湿
り空気は、乾燥用空気排出管６７を経て第２の熱交換器
５７に送られ、ここで、排気管６８を通る排気により加
熱された後、バーナー５４に送られる。この加熱空気
は、脱臭炉５５において、燃焼用空気として用いられる
と共に、排出空気に含まれる臭気が加熱分解されて外部
に排気される。一方、生ごみは、ホッパー５１に投入さ
れ破砕脱水装置５２にて破砕脱水され、次に、生ごみは
乾燥容器５３内に送られ、乾燥容器５３内で攪拌装置６
３により攪拌され、乾燥容器５３内で乾燥された生ごみ
は、開閉蓋６５を開くことによりごみ収納容器６４内に
収納される。

【０００５】ところで、生ごみは各種食品の混合物であ
り、その腐敗、臭気発生の要因は、各食品毎の水分活性
ａw により異なる。ここで水分活性ａw は、 ａw ＝食品の示す水蒸気圧／空気の飽和水蒸気圧 である。この水分活性ａw を０．２〜０．６程度にする
ように乾燥するのがよいとされている。水分活性が少な
すぎると脂質の酸化により変質が促進されるからであ
る。従って、水分活性をある所定値となるように乾燥す
る必要がある。そのために、乾燥容器５３の入口温度Ｔ
_INが一定になるように脱臭炉５５の燃焼量を制御し、乾
燥容器５３の出口温度Ｔ_OUT で乾燥状態を把握するよう
にしている。

【０００６】これを図６により説明する。図６は湿り空
気線図を示し、ｔは乾球温度（℃）、Ｘは絶対湿度（ｘ
ｇ／ｋｇＡｉｒ）、ψは相対湿度（％）を示している。
例えば、生ごみの水分活性を０．３まで乾燥するのであ
れば、乾燥容器５３の出口の湿り空気の相対湿度を３０
％にすればよい。また、外気の温度が３０℃、相対湿度
が８０％（図のＡ点）とすれば、これを第１の熱交換器
５６で等絶対湿度線Ｂに沿って１２０℃（Ｔ_IN）まで加
熱し（図のＣ点）、乾燥容器５３内では、断熱冷却線Ｄ
にそって冷却され定常状態では４０℃のＥ点で飽和空気
となる。生ごみの乾燥が進み水分活性が低下すると、出
口空気温度は上昇し相対湿度が３０％と交わる点Ｆの温
度６５℃が、乾燥容器５３の出口温度Ｔ_OUT となる。す
なわち、生ごみの水分活性を０．３とするには、温度セ
ンサＴ_OUT の温度がＦ点の温度となった時点で乾燥を終
了させればよい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者が
種々の実験を行った結果、生ごみとして残飯等の澱粉質
の生ごみの乾燥が最も困難であることが判明した。これ
は、残飯を乾燥容器５３内に入れて攪拌すると、残飯が
餅状又は糊状となって乾燥容器５３内面に固着してしま
ったり、表面のみが焦げ付いてしまい内部が乾燥できな
くなってしまうためである。そこで、乾燥容器出口温度
Ｔ_OUT を検出して乾燥状態を把握する制御を採用し、か
つ、乾燥容器出口温度Ｔ_OUT を見ながら少量ずつ分割し
て追加投入する方法を試みた結果、乾燥容器５３内に３
〜１０％づつ分割投入した場合には、攪拌動力が小さい
と共に熱効率が高く、かつ、残飯が餅状又は糊状となっ
て乾燥容器５３内面に固着してしまったり、表面のみが
焦げ付いてしまい内部が乾燥できなくなるということが
なくなることが判った。

【０００８】しかしながら、上記従来の生ごみ処理装置
においては、ホッパー５１と乾燥容器５３との間が遮断
されていないため、運転中に蓋５１ａを開けると、乾燥
容器５３の圧力がホッパー５１内に作用して熱風が吹き
出すという問題を有し、上記した運転中に残飯のホッパ
ー５１への追加投入を可能にするためには、ホッパー５
１と乾燥容器５３との間に供給弁を設ける必要があり、
コスト増を招くという問題を有している。また、運転終
了後、ホッパー５１、破砕脱水装置５２を清掃する場
合、スクリュー式圧縮搬送部５２ａの下部のクリーニン
グが困難であると共に、乾燥容器５３内に洗浄水が流れ
込むため、次回の乾燥時における乾燥効率を低下させる
という問題を有している。

【０００９】本発明は上記問題を解決するものであっ
て、簡単な構造で、生ごみ投入用のホッパーと乾燥容器
とを遮断可能にすることができ、運転中における生ごみ
の追加投入を可能にすると共に、クリーニング性を向上
させることができる生ごみ処理装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の生ご
み処理装置は、生ごみを投入するホッパー１と、ホッパ
ー１に配設される開閉蓋１５と、熱風により生ごみを乾
燥させる乾燥容器３と、ホッパー１内に投入された生ご
みを乾燥容器３内に供給する生ごみ供給装置２とを備え
る生ごみ処理装置において、生ごみ供給装置２は、ホッ
パー１の下部に位置し前記乾燥容器３の開口３ａに接続
されるシリンダ３３と、シリンダ３３内に摺動可能に配
設されるピストン３６とを備えることを特徴とする。な
お、シリンダ３３の下部に排水管４０を設け、乾燥容器
３の開口３ａに封止部材４１を着脱自在に装着するよう
にしてもよい。ここで、上記構成に付加した番号は、本
発明の理解を容易にするために図面と対比させるための
もので、これにより本発明の構成が何ら限定されるもの
ではない。

【００１１】

【作用】本発明においては、例えば図１に示すように、
生ごみは、ホッパー１に投入され、電動モータＭ１によ
り駆動される生ごみ供給装置２のピストン３６により乾
燥容器３内に供給され、生ごみは、乾燥容器３内で電動
モータＭ２により駆動される攪拌部材１６により破砕、
攪拌、乾燥される。本発明によれば、運転中は、ピスト
ン３６によりホッパー１は乾燥容器３と遮断され、ホッ
パー１内に乾燥容器３内の熱風が吹き出すことがないた
め、運転中における生ごみの追加投入が可能になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明における生ごみ処理装置の１実
施例を示す構成図である。本発明の生ごみ処理装置は、
概略、生ごみ投入用のホッパー１、生ごみ供給装置２、
乾燥容器３、フィルタ４、生ごみ収納容器５、バーナ６
を有する燃焼炉７、燃焼炉７の周囲に形成される第１の
熱交換器８、第２の熱交換器９、送風用ファン１０、燃
料タンク１１、燃料ポンプ１２、点火装置１３、制御装
置１４からなる。

【００１３】生ごみ投入用のホッパー１は開閉蓋１５を
備える。ホッパー１の下部にはピストン３６を有する生
ごみ供給装置２が装着され、生ごみ供給装置２の下部は
排水弁１８に接続されている。生ごみ供給装置２は、乾
燥容器３の下部側面の開口３ａに接続されており、ピス
トン３６が電動モータＭ１により駆動され、ホッパー１
からの生ごみを乾燥容器３内へ搬送する。乾燥容器３内
には、電動モータＭ２により駆動される攪拌部材１６が
設けられる。乾燥容器３の下部には、生ごみ排出用開閉
蓋１７が設けられ、乾燥された生ごみを収納容器５に排
出可能にしている。

【００１４】乾燥容器３の上部には、熱風供給管１９が
接続され、送風用ファン１０、第１の熱交換器８を経て
乾燥容器３内に熱風が供給される。乾燥容器３の上部の
熱風供給管１９に対向する位置には、フィルタ４及び乾
燥空気排出管２０が接続され、乾燥空気は、第２の熱交
換器９において、燃焼炉７からの排気管２１の排気によ
り加熱された後、燃焼炉７内に燃焼用空気として供給さ
れる。

【００１５】バーナ６には、燃料ポンプ１２により燃料
タンク１１から燃料が供給されると共に、送風用ファン
１０により燃焼用空気供給管２２を経て燃焼用空気が供
給される。また、第１の熱交換器８には、送風用ファン
１０により乾燥用空気供給管２３を経て乾燥用空気が供
給される。第１及び第２の熱交換器８、９、熱風供給管
１９等は、保温材２７で被覆されている。

【００１６】燃焼炉７内には火炎検知センサ２４が設け
られ、乾燥容器３の入口側と出口側には、それぞれ温度
センサＴ_IN、Ｔ_OUT が配設され、それぞれ制御装置１４
に接続されている。また、ホッパー１の開閉蓋１５の開
閉を検知するセンサ２５と、生ごみ供給装置２のピスト
ン位置を検知するセンサ２６が配設され、それぞれ制御
装置１４に接続されている。センサ２５は、開閉蓋１５
が閉まっていない場合には、運転停止或いは起動不可と
する役割を果たす。これは開閉蓋１５が開いているとホ
ッパー１から空気が漏れるため、空気の圧力バランスが
狂い、バーナ部への適正量の燃焼用空気が供給されなく
なり、臭気、煤、ＣＯ、ＨＣ等が発生するからである。
また、センサ２６は、ピストン３６の移動範囲を設定す
るものであり、生ごみの供給量の設定は、１回当たりの
ピストンの作動時間を変更することにより行われる。

【００１７】図２は、図１における生ごみ処理装置の具
体的構成の１例を示し、図２（Ａ）は内部を示す正面
図、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）は、それぞれ図２（Ａ）の
Ｂ方向及びＣ方向から見た図である。なお、図１と同一
の構成については同一番号を付して説明を省略する。図
中、３０はハウジング、３１は電動モータＭ２用の減速
機、３２は電動モータＭ１の動力を生ごみ供給装置２に
伝達させるための伝動ベルト又はチェーンである。

【００１８】図３は、前記生ごみ供給装置２の詳細断面
図を示している。生ごみ供給装置２は、シリンダ３３を
有し、シリンダ３３の一端は、乾燥容器３の開口３ａに
接続、固定され、シリンダ３３の他端は支持部材３４に
固定されている。シリンダ３３の上部にはホッパー１が
接続され、シリンダ３３の下部には排水管４０が接続さ
れている。シリンダ３３内には、回転軸３５に沿って摺
動自在にピストン３６が嵌合されており、ピストン３６
の端部には、回転力を摺動力に変換するボールネジ機構
３７が装着されている。回転軸３５は軸受３８に支持さ
れており、回転軸３５の端部には従動ローラ３９が固定
され、この従動ローラ３９が伝動ベルト３２を介して電
動モータＭ１に連結されている。この構成により、電動
モータＭ１が回転し、回転軸３５が回転すると、ボール
ネジ機構３７の作用によりピストン３６が乾燥容器３の
開口３ａに向かって摺動し、また、電動モータＭ１を逆
転させると、ピストン３６が乾燥容器３の開口３ａから
退避するようになっている。

【００１９】次に、上記構成からなる本発明における生
ごみ処理方法について説明する。バーナ６及び送風用フ
ァン１０を運転すると、外気は、乾燥用空気供給管２３
から第１の熱交換器８において燃焼炉７の熱により加熱
され、熱風供給管１９を経て乾燥容器３内に供給され
る。この高温空気は、乾燥容器３内で生ごみと接触する
ことにより断熱冷却され、生ごみの水分を吸収した湿り
空気は、乾燥空気排出管２０を経て第２の熱交換器９に
送られ、ここで、排気管２１を通る排気により加熱され
た後、燃焼炉７に送られる。この加熱空気は、燃焼炉７
において、燃焼用空気として用いられると共に、排出空
気に含まれる臭気は加熱分解されて外部に排気される。

【００２０】一方、生ごみは、ホッパー１に投入され、
電動モータＭ１により駆動される生ごみ供給装置２のピ
ストン３６により押されて開口３ａから乾燥容器３内に
供給される。供給される生ごみの量は、制御装置１４か
らの指令によるピストン３６の移動量或いは動作時間で
設定される。生ごみは、乾燥容器３内で電動モータＭ２
により駆動される攪拌部材１６により破砕、攪拌、乾燥
される。乾燥が終了した生ごみは、排出用開閉蓋１７を
開くことにより、ごみ収納容器５内に収納される。本発
明によれば、運転中は、ピストン３６によりホッパー１
は乾燥容器３と遮断され、ホッパー１内に乾燥容器３内
の熱風が吹き出すことがないため、運転中における生ご
みの追加投入が可能になる。

【００２１】図４は、ホッパー１及び生ごみ供給装置２
を清掃する状態を示す模式図である。運転終了後、ホッ
パー１及び生ごみ供給装置２を清掃する場合、電動モー
タＭ１によりピストン３６を退避させた後、開閉蓋１５
を開けて、ハウジング３０上に載せてあった封止部材４
１を乾燥容器３の開口３ａに差し込み、洗浄水を流して
容易に清掃することができる。この場合、乾燥容器３内
に洗浄水が流れ込むことがなく、次回の乾燥時における
乾燥効率の低下を防止することができる。封止部材４１
は、チェーン４２によりハウジング３０のフック４３に
取り付けられおり、清掃終了後、封止部材４１を取り外
さないと開閉蓋１５が閉まらないようにし、従って、装
置の起動を不可としている。これは、清掃終了後、封止
部材４１を取りつけたまま装置を運転すると、封止部材
４１がピストン３６により押されて乾燥容器３内に入
り、攪拌部材１６が破損する恐れがあるからである。

【００２２】以上、本発明の１実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例においては、
ピストン３６を電動モータＭ１により駆動させている
が、油圧により駆動させるようにしてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、簡単な構造で、生ごみ投入用のホッパーと乾燥
容器とを遮断可能にすることができ、運転中における生
ごみの追加投入を可能にすると共に、クリーニング性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生ごみ処理装置の１実施例を示す構成
図である。

【図２】図１における生ごみ処理装置の具体的構成の１
例を示し、図２（Ａ）は内部を示す正面図、図２
（Ｂ）、図２（Ｃ）は、それぞれ図２（Ａ）のＢ方向及
びＣ方向から見た図である。

【図３】本発明における生ごみ供給装置の詳細断面図で
ある。

【図４】ホッパー及び生ごみ供給装置を清掃する状態を
示す模式図である。

【図５】従来の生ごみ処理装置を示す構成図である。

【図６】生ごみ処理方法を説明するための湿り空気線図
である。

【符号の説明】

１…生ごみ投入用のホッパー、２…生ごみ供給装置、３
…乾燥容器 ３ａ…開口、５…生ごみ収納容器、６…バーナ、７…燃
焼炉 ８、９…熱交換器、１０…送風用ファン、１６…攪拌部
材 １７…生ごみ排出用開閉蓋、１９…熱風供給管、２０…
乾燥空気排出管 ２１…排気管、３０……ハウジング、３３…シリンダ、
３６…ピストン ４０…排水管、４１…封止部材、Ｍ１、Ｍ２…電動モー
タ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根昭寛 埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１ 号 東燃株式会社総合研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生ごみを投入するホッパーと、該ホッパー
   に配設される開閉蓋と、熱風により生ごみを乾燥させる
   乾燥容器と、前記ホッパー内に投入された生ごみを前記
   乾燥容器内に供給する生ごみ供給装置とを備える生ごみ
   処理装置において、該生ごみ供給装置は、前記ホッパー
   の下部に位置し前記乾燥容器の開口に接続されるシリン
   ダと、該シリンダ内に摺動可能に配設されるピストンと
   を備えることを特徴とする生ごみ処理装置。
2. 【請求項２】前記シリンダの下部に設けられる排水管
   と、前記乾燥容器の開口に着脱自在に装着される封止部
   材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の生ごみ
   処理装置。