JPH08243528A - 厨房廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理槽内の微生物の環境（湿度）を所定のも
のに維持する。 【構成】 処理槽１内には処理材６が収容されており、
この処理材６に担持された微生物が投入される厨房廃棄
物を好気的に分解処理する。ここで、含水率センサ１０
の検出値によって、湿度が高いと判断された場合には、
空気ポンプ１４に加え、空気ポンプ１５を駆動し、送気
量を増加する。これによって、処理材６中の水分が空気
流に伴われて排出される。これによって湿度を下げるこ
とができる。また、湿度が下がった場合には、空気ポン
プ１５を停止する。これによって、処理材６中の水分を
適正なものに維持し、効果的な処理が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は微生物を利用した厨房廃
棄物の処理装置、特に家庭の厨房等から生じる厨房廃棄
物を好気性微生物を利用して分解処理する厨房廃棄物処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭の厨房等から排出される厨房廃棄物
（食品産業や飲食産業からの廃棄物を含む）は、地方公
共団体等により、生ゴミあるいは可燃ゴミとして分別回
収され、焼却処理や埋め立て処理により、一括処分され
ている。このような廃棄物処理システムでは、回収作業
に多大な労働力を必要とする。また、焼却のためには多
大なエネルギーが必要であり、埋め立てのためには広大
な埋め立て用地を必要とする。

【０００３】さらに、生ゴミの処理における各工程にお
いて、悪臭が漂うなど、環境衛生上の深刻な社会問題を
も生じさせている。このため、厨房廃棄物の処理は、回
収して一括処分するのではなく、これらの発生源、すな
わち家庭等の厨房等において処分されることが望ましい
と考えられる。しかしながら、個々の発生源において、
処理のための焼却処理装置あるいは埋め立て用地を確保
することは到底困難なことである。

【０００４】そこで、従来より、微生物を利用して厨房
廃棄物を堆肥化（いわゆるコンポスト化）して、処理す
る厨房廃棄物処理装置が知られており、近年家庭用のも
のも相次いで製品化されている。

【０００５】この厨房廃棄物処理装置では、所望の微生
物を含ませたおが屑などの木材細片を処理材として利用
し、容器内にて厨房廃棄物を処理材に混ぜて好気的に発
酵させる。そして、この好気的発酵により、厨房廃棄物
をコンポスト化し、おが屑含む堆肥状の生成物を得る。
得られた堆肥状の生成物は、例えば家庭菜園等の園芸用
の肥料として再利用することができる。そこで、この厨
房廃棄物処理装置を利用すれば、厨房廃棄物の発生源に
おいて、その処理が行える。

【０００６】しかしながら、この方法では、厨房廃棄物
は堆肥状の生成物に変換されるだけであり、廃棄物は消
滅するわけではない。従って、堆肥状の生成物を再利用
するなど処分する能力のない住宅などには不向きであ
る。

【０００７】そこで、厨房廃棄物を堆肥状の生成物では
なく、その実質的な構成物を水や炭酸ガス等の低分子量
の分解生成物に分解する方法も提案されている。この方
法では、上述のコンポスト化と同様に、厨房廃棄物を分
解する能力のある微生物を含む特定の木材細片からなる
微生物担体（処理材）を厨房廃棄物とともに処理槽内で
撹拌し、好気的に分解する。そして、処理槽内におい
て、微生物にとって活動しやすい環境条件を与えること
で、厨房廃棄物を好気的に分解し、水、ミネラル、ガス
等に変換する。このような装置では、堆肥状の生成物等
は生じず、厨房廃棄物はほぼ完全に消滅する。そこで、
堆肥などの処分能力がない場合にも、好適に利用でき
る。なお、このような装置は、例えば実開平５−８８６
８３公報に示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の厨房廃棄物処理装置において、処理槽内の環境条
件が微生物にとって活動しやすいものでなくなった場合
には、所望の処理が行えなくなってしまう。特に、処理
槽内の水分が多くなったりして、微生物の雰囲気の酸素
濃度が低くなると、処理槽内の微生物への酸素供給が十
分行えなくなり、嫌気的条件になってしまう。嫌気的条
件下では、好気的微生物が活動することができず、好気
的処理が止まり、嫌気的発酵が生起される。そして、嫌
気的発酵では、有機酸などが生成され、悪臭が発生する
と共に、有機物の分解速度が遅いため、十分な処理が行
えなくなってしまうという問題点がある。そこで、処理
槽内の微生物の環境をよりよいものに維持できる装置が
望まれている。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、処理槽内を微生物の生育に好適な状態に効率よく
維持することができる厨房廃棄物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】本発明は、微生物を担持
した処理材を収容した処理槽内において厨房廃棄物を処
理する厨房廃棄物処理装置において、処理槽の内部にお
ける微生物の雰囲気の湿度を計測する湿度計測手段と、
処理槽の内部に通気を行う処理槽内通気手段と、計測し
た湿度に応じて、処理槽内通気手段による通気量を制御
する制御手段と、を有することを特徴とする。

【００１１】また本発明は、請求項１に記載の装置にお
いて、湿度計測手段は、処理槽内における処理材の含水
率を監視することを特徴とする。

【００１２】また本発明は、微生物を担持した処理材を
収容した処理槽内において厨房廃棄物を処理する厨房廃
棄物処理装置において、処理槽の内部における微生物の
雰囲気の酸素濃度を計測する酸素濃度計測手段と、処理
槽の内部に通気を行う処理槽内通気手段と、計測した酸
素濃度に応じて、処理槽内通気手段による通気量を制御
する制御手段と、を有することを特徴とする。

【００１３】また本発明は、請求項３に記載の装置にお
いて、酸素濃度計測手段は、処理槽内における処理材の
間隙における酸素濃度を監視することを特徴とする。

【００１４】また本発明は、請求項３に記載の装置にお
いて、酸素濃度計測手段は、処理槽内における上部の空
間における酸素濃度を監視することを特徴とする。

【００１５】また本発明は、請求項１〜５のいずれかに
記載の装置において、上記処理槽内通気手段は、処理槽
内に上向流で通気することを特徴とする。

【００１６】また本発明は、請求項１〜６のいずれかに
記載の装置において、上記処理槽内通気手段は、２つの
送風手段を有し、一方の送風手段の駆動をオンオフする
ことによって、通気量を制御することを特徴とする。

【００１７】

【作用】微生物は、例えばおが屑などからなる処理材に
担持されており、処理槽内には、所定量の処理材が収容
される。厨房廃棄物がこの処理材に混合されると、処理
材に担持されている微生物によって厨房廃棄物が炭酸ガ
ス、水など分解される。

【００１８】ここで、本発明では、処理を行っている際
の微生物の雰囲気の湿度を計測する。そして、計測した
湿度に応じて処理槽内に流通する空気量を変更する。

【００１９】処理槽内の処理材などに保持されている水
分の量は、通気量で制御することができる。すなわち、
通気量を多くすれば、この空気に随伴されて、系外に排
出される水の量を多くすることができ、また微生物に対
する酸素供給を増加することができる。

【００２０】また、処理槽内に収容されている処理物の
含水率を監視することで、微生物の雰囲気の湿度が計測
される。

【００２１】また、酸素濃度の計測によって、微生物が
好気的条件下におかれているかをチェックすることがで
きる。そこで、酸素濃度に応じて通気量を制御すること
によって、微生物の雰囲気の酸素濃度が所定のものに維
持される。

【００２２】酸素濃度の計測は、酸素濃度の計測手段に
より、処理材中の酸素濃度を計測してもよいし、処理槽
内の上部空間の酸素濃度を計測してもよい。

【００２３】上向流の通気により、処理材の下部で大き
くなりやすい水分を全体に均一にできる。また、送風手
段を２つ設け、一方をオンオフすることによって、送風
量が制御される。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。

【００２５】「第１実施例」図１は、第１実施例に係る
厨房廃棄物処理装置の構成を示す図である。処理槽１内
には、厨房廃棄物（生ゴミ）を処理するための内部空間
が形成されている。処理槽１の上部は、蓋３によって封
止されている。なお、蓋３は、処理槽１から取り外せる
ようになっている。また、内部空間２内には、パドル状
の撹拌機４が設けられている。この撹拌機４は水平方向
に保持され、モータ５によって回転される。

【００２６】処理槽１の内部の内部空間２には、所望の
微生物を担持する処理材６が収容されている。なお、処
理が行われている時には、処理槽１の内部空間２に厨房
廃棄物が投入されるため、処理材６中に生ゴミが混合さ
れている。

【００２７】また、処理槽１の下部には、処理材６を支
持すると共に、空気を通すことができる多孔板７が設け
られている。処理槽１の多孔板７の下方の部位は、ホッ
パ状に形成されており、最低部（ホッパの中心部）に
は、処理槽１の底部に溜まった水を排水する排水管８が
接続されている。また、処理槽１の上部には、排気口９
が設けられている。

【００２８】処理槽１の処理材６中には、処理材６の水
分を検出する含水率センサ１０が配置されている。これ
によって、処理槽１内の湿度、すなわち処理槽１内に生
育する微生物（細菌）の雰囲気の湿度を計測する。含水
率センサ１０には、各種形式のものがあり、適宜採用が
可能である。たとえば、吸湿性物質の電気抵抗が湿度に
よって変化する特性を利用した電気抵抗式や、赤外線が
水蒸気に吸収される性質を使用した赤外線吸収式や、毛
髪の長さ変化を計測する形式のものなどが採用できる。
なお、計測結果の出力は電気信号として得られるように
する必要がある。

【００２９】ここで、計測結果の湿度などは、微生物の
雰囲気の湿度と必ずしも同一ではない。そこで、計測結
果を微生物の雰囲気の湿度に換算しなければならない。
このためには、センサの出力値とその時の処理材の水分
（微生物の雰囲気の湿度の最もよく対応する水分）の分
析値の対応関係を予め求めておけばよい。なお、水分の
分析は、サンプリング時の重量と乾燥後の重量の計量に
よって行えばよい。また、処理槽１内の下方と上方で
は、処理材６の含水率は異なっている。本実施例では、
ほぼ中心部の処理材６の水分を対象としている。

【００３０】また、処理槽１内の処理材中には、サーミ
スタ１１が設けられており、その出力は制御装置１２に
供給されている。そして、処理槽１内の処理材６中に
は、ヒータ１３が設けられ、制御装置１２がヒータ１３
のオンオフを制御できるようになっている。

【００３１】また、本装置では、２つの空気ポンプ１
４、１５を有している。そして、この２つの空気ポンプ
１４、１５の吐出側は、プレヒータ１６、風量計１７を
介し、処理槽１の多孔板７の下方の空間に接続されてい
る。そこで、空気ポンプ１４、１５から送風を行うこと
によって、処理槽１内の底部に空気が供給され、この空
気は処理材６の中を通って排気口９から排気されること
になる。そして、本実施例においては、制御装置１２が
処理槽１への送風量を制御する。本例において、空気ポ
ンプ１４は、常時駆動されている。そこで、この空気ポ
ンプ１４からの空気は常に処理槽１内に供給されてい
る。一方、空気ポンプ１５は、含水率センサ１０の計測
値に基づき制御装置１２がオンオフ制御する。なお、処
理材６の含水率、処理材の温度、送風量は、記録計１８
に出力される。

【００３２】この装置により、厨房廃棄物の処理を行う
場合には、まず処理槽１内に処理材６を投入する。この
処理材は、例えば、ある程度大きさのそろった（直径数
ｍｍ程度）杉材のおが屑で、所定の細菌（好気性の高温
細菌であって、生ゴミを大気中で好気性発酵させる場合
に自然発生する複数種の細菌）が予め担持されたものが
採用される。また、おが屑は、微生物の生育に不適な成
分をある程度除去したものが好ましく、通常の場合脱脂
処理したものが採用される。また、この脱脂処理によ
り、おが屑の多孔質化も図られる。

【００３３】そして、蓋３を開けて、処理すべき生ゴミ
を処理槽１内に投入する。通常の場合、処理槽１内に
は、４０ｋｇ程度の処理材６を収容しておき、生ゴミの
投入量は１ｋｇ／日以下にする。これによって、被処理
材である生ゴミの微生物に対する量を処理可能な範囲に
収めることができる。なお、一般的な４人家族の家庭に
おける生ゴミの発生量は７００ｇ程度であり、この程度
の容量の処理装置によって、４人家族の生ゴミの処理が
可能である。なお、生ゴミの処理量を大きくする場合に
は、処理槽１を大きくして処理材６の収容量を大きくす
ればよい。

【００３４】処理材６は、上述のような粒径を有してい
るため、堆積した場合に空隙が保持される。このため、
処理材６内には空気が流通できる。特に、本実施例で
は、空気ポンプ１４からの空気が常時処理材６中に供給
されているため、処理材６に担持された微生物は、常に
好気的状態に保たれる。そこで、処理材６に担持された
好気性微生物は、供給された生ゴミを好気的に分解す
る。すなわち、生ゴミを構成する各種の有機物を低分子
化し、最終的には、ガス、水、無機塩類等にまで分解す
る。なお、微生物は、処理材６に予め担持された細菌が
多いが、その他の糸状菌、酵母、放線菌等も含まれる。

【００３５】このように、処理材６に生ゴミを混合する
ことで、生ゴミの処理が行われるが、生ゴミを単に投入
しただけでは、生ゴミが接触する処理材が限られてお
り、また堆積によって処理材６が圧密され、空気の流通
が悪くなる。そこで、１日に４〜５分程度は、撹拌機４
を駆動し、処理材６を撹拌し、これを切り返す。また、
この撹拌によって空気の供給も行われる。

【００３６】そして、本実施例の装置では、空気ポンプ
１５をオンオフして、処理槽１内に強制的に供給する空
気量を制御する。

【００３７】処理材６の水分は５５〜６５％程度が好ま
しく、この程度に維持することによって、微生物の生育
を十分なものにできる。水分が６５％を超えると、微生
物は水に浸かったような状態になり、十分な酸素を得る
ことができなくなる。そこで、本例では、処理材６の水
分が６５％を超えたことを検知した場合には、制御装置
１２が空気ポンプ１５をオンする。これによって、２つ
の空気ポンプ１４、１５からの空気が処理槽１内に供給
され、大容量の空気が処理材６中を通過する。これによ
って、通過する空気に随伴される水分による乾燥が行わ
れると共に、酸素供給能力が上昇するため、微生物の環
境を改善できる。従って、槽内における微生物の有機物
分解を活発なものにできる。

【００３８】また、プレヒータ１６によって、処理槽１
内に供給する空気を加熱しておくことによって、槽内の
処理材の温度を好適なものに維持できると共に、供給空
気の相対湿度を減少し、処理材６の湿度の低下が図られ
る。特に、空気ポンプ１５を駆動するときは、処理材６
の湿度が高いときであり、このときにプレヒータ１６を
オンするとよい。なお、風量計１７の検出値に基づい
て、送風量を確認することができる。また、風量計１７
の出力に応じて送風量が所望のものになるように、フィ
ードバック制御することも好適である。

【００３９】さらに、微生物の生育のためには、温度が
所定以上であることが必要である。そこで、本実施例で
は、制御装置１２がサーミスタ１１の出力に応じて、処
理材６の温度が所定範囲（３０〜６０゜Ｃ程度）に収ま
るように、ヒータ１３を制御する。これによって、温度
の低下により、微生物の活動が低下するのを防止するこ
とができる。

【００４０】なお、サーボモータ等を用い空気ポンプに
よる送風量を制御して、処理槽１内に供給する送風量を
よりきめ細かく制御してもよい。さらに、処理材６の水
分が５０％以下になった場合には、送風を停止するとよ
い。

【００４１】「第２実施例」図２は、第２実施例の構成
を示す図である。本例では、上述の空気ポンプ１４、１
５に代えて、ファン２０、２１が設けられている。ま
た、排気口９に湿度センサ２２、温度計２３、風量計２
４が設けられている。そして、制御装置２５は、湿度セ
ンサ２２によって計測した湿度に基づいて、ファン２１
のオンオフを制御する。すなわち、湿度が所定値以上で
あった場合に、ファン２１をオンする。ここで、このフ
ァン２１の吸気口には、プレヒータ２６が設けられてお
り、ファン２１を駆動する場合には、プレヒータ２６も
オンし、温風を処理材６に供給する。

【００４２】なお、含水率センサ１０の出力は、記録計
１８に供給され、ここに出力されるだけになっている
が、この含水率センサ１０の出力を制御装置２５に供給
し、処理材６の水分も考慮してファン２１のオンオフを
制御してもよい。また、ファン２０は、常時送風を行っ
ている。また、温度センサ２３の出力により、槽内の温
度が所定値以下になった場合には、制御装置２５がヒー
タ１３をオンし、温度を所定値以上に保持する。

【００４３】さらに、この例では、タイマ２７を有して
おり、このタイマ２７によって、モータ５の駆動、すな
わち撹拌機４による撹拌を制御する。すなわち、このタ
イマ２７からの信号によって、上述のような定期的な処
理材６の撹拌が行われる。また、ファン２１を駆動する
時は、処理材６の含水率が高いときであり、その時に撹
拌機４による撹拌を行ってもよい。

【００４４】「第３実施例」図３は、第３実施例の構成
を示す図である。本例では、酸素濃度センサ３０を有し
ている。そこで、この酸素濃度センサ３０により、処理
材６の雰囲気の酸素濃度を検出する。酸素濃度は、微生
物が好気的雰囲気におかれているかどうかをダイレクト
に示すものである。そこで、この酸素濃度を検出し、こ
れが所定値（例えば、２０％程度）となるように、送風
量を制御することによって、処理槽１内の微生物を常に
好適な状態に保持することができる。なお、酸素濃度セ
ンサ３０にも各種のものがあり、例えば酸素を通過させ
る膜を介し拡散した酸素濃度を酸化還元電位として検出
する形式のものが採用できる。

【００４５】酸素濃度センサ３０の検出値は、制御装置
３１に供給される。制御装置３１は、酸素濃度が１８％
以下かを判定し、１８％以下であった場合には、空気ポ
ンプ１５を駆動する。これによって、処理槽１内に上向
流で流通する空気量が増加し、処理槽１内の空気中の酸
素濃度は、大気中のものに近づき、２１％に近づく。そ
して、２１％に至った場合に空気ポンプ１５の駆動を停
止する。このようにして、処理槽１内の空気中の酸素濃
度を常に微生物の生育に好ましい２０％程度に維持する
ことができる。このような酸素濃度の制御によって、処
理槽内の微生物の雰囲気の湿度も自動的に５５〜６５％
程度になり、過湿、過乾燥を防止することができる。ま
た、過剰の通気も防止することができるため、電力消費
を適正なものにできる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る厨房
廃棄物処理装置によれば、湿度または酸素濃度に応じ
て、処理槽内に流通する空気の量を変更する。そこで、
処理槽内の微生物の雰囲気を常に適正なものに維持する
ことができる。そこで、厨房廃棄物の処理を効果的なも
のに維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る厨房廃棄物処理装
置の構造を示す図である。

【図２】 本発明の第２実施例に係る厨房廃棄物処理装
置の構造を示す図である。

【図３】 本発明の第３実施例に係る厨房廃棄物処理装
置の構造を示す図である。

【符号の説明】

１ 処理槽、２ 内部空間、３ 蓋、４ 撹拌機、５
モータ、６ 処理材、７ 多孔板、８ 排水管、９ 排
気口、１０ 含水率センサ、１１ サーミスタ、１２，
２５，３１ 制御装置、１３ ヒータ、１４，１５ 空
気ポンプ、１６プレヒータ、１７，２４ 風量計、２
０，２１ ファン、２２ 湿度センサ、２３ 温度セン
サ、３０ 酸素濃度センサ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微生物を担持した処理材を収容した処理
   槽内において厨房廃棄物を処理する厨房廃棄物処理装置
   において、 処理槽の内部における微生物の雰囲気の湿度を計測する
   湿度計測手段と、 処理槽の内部に通気を行う処理槽内通気手段と、 計測した湿度に応じて、処理槽内通気手段による通気量
   を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする厨房廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 湿度計測手段は、処理槽内における処理材の含水率を監
   視することを特徴とする厨房廃棄物処理装置。
3. 【請求項３】 微生物を担持した処理材を収容した処理
   槽内において厨房廃棄物を処理する厨房廃棄物処理装置
   において、 処理槽の内部における微生物の雰囲気の酸素濃度を計測
   する酸素濃度計測手段と、 処理槽の内部に通気を行う処理槽内通気手段と、 計測した酸素濃度に応じて、処理槽内通気手段による通
   気量を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする厨房廃棄物処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、 酸素濃度計測手段は、処理槽内における処理材の間隙に
   おける酸素濃度を監視することを特徴とする厨房廃棄物
   処理装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の装置において、 酸素濃度計測手段は、処理槽内における上部の空間にお
   ける酸素濃度を監視することを特徴とする厨房廃棄物処
   理装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の装置に
   おいて、 上記処理槽内通気手段は、処理槽内に上向流で通気する
   ことを特徴とする厨房廃棄物処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の装置に
   おいて、 上記処理槽内通気手段は、２つの送風手段を有し、一方
   の送風手段の駆動をオンオフすることによって、通気量
   を制御することを特徴とする厨房廃棄物処理装置。