JPH10128270A - 生ゴミ乾燥処理装置の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ある程度減容された処理物が破砕手段により
処理槽内で飛散して効率が低下するのを防止し、ランニ
ングコストの低減及び省エネルギーを図る。 【解決手段】 処理槽２５内に投入された生ゴミを攪拌
部材２６により適宜破砕・攪拌しつつ加熱して減容させ
る生ゴミ乾燥処理装置において、攪拌部材２６による生
ゴミの破砕処理が完了されたことを検出するための検出
手段と、検出手段の検出により攪拌部材２６を通常運転
から作用低減運転に切り換えるコントローラ４とを備え
る。検出手段として、処理運転の経過時間ｔを計測して
予め設定された所定時間ｔａに達したときにコントロー
ラ４に検知信号を出力するタイマー７２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ゴミを処理槽に
投入して適宜破砕・攪拌しつつ加熱することにより、所
望する状態にまで乾燥・減容させる生ゴミ乾燥処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近来にあっては、飲食店などにおいて厨
房から出る水分の多い生ゴミ（野菜クズ、残飯など）を
乾燥して処理するための装置が種々提案されている。例
えば特開平６−２２６２３７号公報に開示された廃棄物
用乾燥機は、オイルヒータを備えた容器内に回転カッタ
ーを設けて、上方から生ゴミを投入して蓋をし、破砕・
攪拌しつつ加熱することにより水分を蒸発させて減容
（減量）するようになっている。乾燥に伴って発生する
蒸気は、気水分離器によって熱水と気体とに分離させ、
気体は空中に放出し、熱水は生ゴミの予熱に利用した
後、容器外に排出するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来この種の
乾燥機では、処理運転開始から終了まで破砕手段（回転
カッター）を一定の回転数で連続運転させるようにして
いた。しかしながら投入された生ゴミは、当初は容積が
多く、処理槽内を埋めつくした状態であるので、処理槽
の内壁（熱源）に有効に接触して加熱されるが、処理時
間が経過するに伴って破砕が完了し、減容がある程度進
むと、処理物が破砕手段の回転により処理槽内の空気中
に飛散してしまい、処理槽内壁への接触が少なくなり、
効率が悪くなってしまう。このため所望する乾燥減容状
態になるまでに長い時間がかかると共に、コストの高い
運転となるという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決すべく本
発明は、処理槽内に投入された生ゴミを破砕手段により
適宜破砕・攪拌しつつ加熱して減容させる生ゴミ乾燥処
理装置において、破砕手段による生ゴミの破砕処理が完
了されたことを検出するための検出手段と、検出手段の
検出により破砕手段を通常運転から作用低減運転に切り
換えるコントローラとを備えたものである。検出手段
は、処理運転の経過時間を計測して予め設定された所定
時間に達したときにコントローラに検知信号を出力する
タイマーであることが好ましい。この構成により、ある
程度減容された処理物が破砕手段により処理槽内で飛散
することが防止され、効率が向上して、ランニングコス
トの削減及び省エネルギーが図れる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【０００６】図１は、本発明にかかわる生ゴミ乾燥処理
装置の全体の構成を示したものである。この生ゴミ乾燥
処理装置１は、生ゴミを加熱して乾燥させるための加熱
機構２１と、加熱により発生した蒸気Ｂを消臭して排出
するための消臭排出機構２２とで構成されている。加熱
機構２１は、加熱ヒータ２４が備えられた容器である処
理槽２５と、処理槽２５の内方に設けられた破砕手段で
ある攪拌部材２６とで成る。処理槽２５の上部開口には
蓋体２７が設けられ、生ゴミを投入した後は蓋体２７を
閉じることにより処理槽２５内が密閉状態に保たれるよ
うになっている。攪拌部材２６は、縦方向の回転軸２６
ａにブレード２６ｂが取り付けられて成り、これを回転
させるための駆動モータ２８が回転伝達手段２９を介し
て連結されている。回転伝達手段２９は、駆動モータ２
８に備えられた減速機１６の出力軸１６ａ及び回転軸２
６ａの下端に取り付けられたスプロケット２９ａと、こ
れらスプロケット２９ａ間に巻き掛けられたチェーン２
９ｂとで構成されている。そして処理槽２５には新気導
入路３０が設けられ、その先端に設けたブロワー３１が
外気を新気Ａとして圧送することで、処理槽２５内の蒸
気Ｂを強制的に押し出すようになっている。処理槽２５
の蓋体２７には、上窄まりに緩く傾斜した内蓋 ２０が
設けられ、この内蓋２０の外周の隙間が蒸気Ｂを蓋体２
７の内部に導くための取入口となっている。また内蓋２
０の軸心の位置には、新気導入路３０の末端となるパイ
プが処理槽２５内に臨んで設けられている。

【０００７】消臭排出機構２２は、処理槽２５から出た
蒸気Ｂを気水分離するための気水分離器であるコンデン
サー３２と、分離された気体Ｇを加熱する消臭ヒータ３
３と、消臭ヒータ３３を通った気体Ｇによって新気導入
路３０の新気Ａを加熱するための熱交換器３４とにより
主として構成されている。コンデンサー３２には冷却フ
ァン３５が設けられ、その吸引空気Ｃによって冷却され
るようになっている。

【０００８】従って、処理槽２５に投入された生ゴミ
は、攪拌部材２６の回転により破砕されつつ攪拌され、
通電された加熱ヒータ２４のジュール熱により徐々にそ
の水分を失うことで、重量及び容量が減ぜられる。乾燥
の結果残った固形物は、処理槽２５に設けられた取出口
３６から取り出されて、土中に埋められて肥料の原料と
してリサイクル利用されるか、或いは一般ゴミと一緒に
焼却処理される。そして乾燥に伴って発生する蒸気Ｂ
は、蓋体２７からパイプ１９によりコンデンサー３２に
導かれ、このコンデンサー３２を通過することで凝縮水
Ｗと気体Ｇとに分離されて、凝縮水Ｗはタンク３７等に
一旦溜められるなどしてから、順次機外に排出される。
また気体Ｇは、消臭ヒータ３３によって高温に加熱され
て酸化されることにより消臭され、熱交換器３４におけ
る新気Ａとの熱交換によって温度が下げられて大気開放
される。

【０００９】そしてこの生ゴミ乾燥処理装置１の運転制
御装置として、生ゴミの破砕が完了したことを検出する
ための検出手段たるタイマー７２と、このタイマー７２
の作動により破砕手段の駆動モータ２８を通常運転から
作用低減運転に切り換えるコントローラ４とが備えられ
ている。タイマー７２は、処理運転開始からの経過時間
ｔを計測して、予め設定されてセットされた所定時間ｔ
ａになったときに、コントローラ４に検知信号を出力す
るようになっている。コントローラ４は、スイッチ操作
によって起動して、駆動モータ２８のほか、加熱ヒータ
２４、ブロワー３１、消臭ヒータ３３及び冷却ファン３
５などの各機構を適宜作動させるようになっている。

【００１０】ここで、本発明者らが実測によって得た処
理物（生ゴミ）の容積Ｓと処理経過時間ｔとの関係につ
いて説明する。図２（ａ）に示すように、処理槽２５に
投入された当初の処理物は、処理槽２５の内部容積に略
相当する容積Ｓを占めている。そして攪拌部材２６の破
砕・攪拌作用と、加熱ヒータ２４による加熱乾燥作用と
が開始されると、比較的短い時間の内に、その容積Ｓは
急速に減ぜられる。すなわちこの大幅に減ぜられた時点
で破砕は略完了しており、かえって攪拌回転により処理
物が処理槽２５内に飛散してしまう状態になったと考え
られる。従ってこのような減容度での処理経過時間ｔを
設定しておき、この所定時間ｔａ（例えば開始から20mi
n ）になったときに、攪拌部材２６による破砕力（攪拌
力）を弱める運転をすれば、処理物が処理槽内壁に接触
しなくなるのを防ぐことができる。そしてこの所定時間
ｔａにおいて、図２（ｂ）に示すように、駆動モータ２
８を連続運転から間欠運転に切り換えるものとする。こ
の間欠運転としては、ＯＦＦの時間ｔ_F を長くとり（例
えばｔ_F ＝30min ）、ＯＮの時間ｔ_N を短くとって（例
えばｔ_N ＝1min）、これらを交互に繰り返して行く。な
おこの実施の形態ではｔａ＝20min としたが、例えば処
理物容積Ｓが当初の容積の約1/3 （Ｓ₃ ）になる時間ｔ
₃ を所定時間ｔａとしてもよく、或いは略2/3 の容積Ｓ
₁ になる時間ｔ₁ 、又は略1/2 の容積Ｓ₂ になる時間ｔ
₂ に設定してもよい。またこれらの時間ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ
₃ になるごとにＯＦＦ時間ｔ_F とＯＮ時間ｔ_N の長さ
（比率）を切り換えて、処理時間ｔが経過するに従って
段階的にＯＮ時間を短くするようにしてもよい。さらに
作用低減運転としては間欠運転に限らず、図２（ｃ）に
示すように、所定時間ｔａになったなら駆動モータ２８
の回転数を通常運転の回転数Ｎ_O よりも遅い回転数Ｎ₁
として（例えばＮ₁ ＝1/2 Ｎ_O ）、破砕・攪拌作用を弱
めるようにしてもよい。

【００１１】このほかこの実施の形態では、加熱ヒータ
２４が上下方向に複数に分割されて、処理物が減容され
るに従ってその通電数が減じられるようになっている。
すなわち図６に示すように、加熱ヒータ２４は、処理槽
２５の周壁上部に設けられた上部加熱ヒータ２４ａと、
周壁の中段に設けられた中部加熱ヒータ２４ｂと、周壁
下部の下部加熱ヒータ２４ｃと、処理槽底壁に設けられ
た底部加熱ヒータ２４ｄとに分割され、それぞれがコン
トローラ４にてＯＮ−ＯＦＦ制御されるようになってい
る。周壁の加熱ヒータ２４ａ…２４ｃは、周方向に巻回
されたシースドヒータ１５が多段に（図示例では三本）
設けられて成り、それらの近傍に温度制御用の温度セン
サー１７が設けられている。これらの加熱ヒータ２４ａ
…２４ｃの分割位置は、前記した生ゴミの減容容積
Ｓ₁ ，Ｓ₃ の高さに対応させており、その経過時間
ｔ₁ ，ｔ₃ ごとに、上位のものからＯＦＦさせること
で、処理物と接触しなくなる部分の無駄な運転を避ける
ことができるものである。また底部加熱ヒータ２４ｄ
は、攪拌部材２６の位置を避けて螺旋状に並設されたシ
ースドヒータ１４で成る。底部加熱ヒータ２４ｄの半径
方向中央付近には、温度センサー１７が設けられてい
る。これら温度センサー１７は、それぞれの配線１３に
よりコントローラ４に結線されている。なお底部加熱ヒ
ータ２４ｄは、下部加熱ヒータ２４ｃと同時にＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御される。

【００１２】次にコントローラ４による他の運転制御内
容を説明する。この実施の形態では、運転終了の制御と
して、処理槽２５の内壁の温度Ｔを検出して、その検出
値が終了設定値Ｔ₁ に達したなら加熱ヒータ２４等を停
止させるようにしている。これは内壁温度Ｔが、処理時
間ｔの経過とともに上昇し安定した後、再び上昇したと
きに、処理物の状態が含水比10〜15％と、取り扱い易く
減量されたものになることに着目したもので、このとき
の温度を運転終了の温度（例えば135 ℃）と設定し、こ
の終了設定値Ｔ₁ を検出したときに、運転終了とするも
のである。この内壁温度Ｔを検出するための温度センサ
ー２は、処理槽２５の下部内壁に、処理槽２５の中心側
に向いた状態で設けられ、コントローラ４に結線されて
いる。

【００１３】そしてコントローラ４には、図４及び図５
に示すように、作動制御のための電気負荷回路４１及び
制御回路４２が備えられている。電気負荷回路４１は、
コントローラ４と、負荷である駆動モータ２８、加熱ヒ
ータ２４、冷却ファン３５のモータ３８、消臭ヒータ３
３、及びブロワー３１のモータ３９とを並列に電源に接
続しており、電源から延線された基幹回路４３からコン
トローラ４へ分岐した分岐回路４４には、ブレーカ４５
及びキースイッチ４６が設けられている。また基幹回路
４３から各負荷へ分岐した負荷回路４７，４８，４９，
５０，５１には、コントローラ４の出力信号によって作
動する電磁リレー５２，５３，５４，５５，５６がそれ
ぞれ設けられている。また分岐回路４４には温度調節計
５７，５８，５９が並列に設けられ、内壁に設けられた
温度センサー２と、加熱ヒータ２４及び消臭ヒータ３３
にそれぞれ備えられた温度センサー１７，１８とに接続
されている。ヒータ用の温度センサー１７，１８は、各
ヒータ２４，３３を設定温度に、例えば加熱ヒータ２４
を100 〜125 ℃に、消臭ヒータ３３を500 〜600 ℃に保
つためのもので、検出温度がこの設定範囲の上限及び下
限を越えると、その温度調節計５８，５９がコントロー
ラ４に信号電流を流し、電磁リレー５３，５５を ＯＮ
−ＯＦＦするようになっている。なお図中省略したが、
加熱ヒータ２４の負荷回路４８はそれぞれの分割部（２
４ａ…２４ｆ）ごとに独立しており、電磁リレー５３及
び温度調節計５８もそれぞれに対応して設けられてい
る。また分岐回路４４には、コントローラ４を含む制御
部を冷却するための冷却ファン（図示せず）のモータ６
０及びヒューズ６１と、キースイッチ４６のＯＮ状態を
表示するランプ６２とが設けられている。また基幹回路
４３には、キースイッチ４６に連動してＯＮ−ＯＦＦさ
れるメイン電磁リレー６３が、分岐回路４４と負荷回路
４７…５１との間の位置に設けられ、分岐回路４４と
電源との間には漏電ブレーカ６４が設けられている。

【００１４】一方制御回路４２は、コントローラ４の入
力側に、操作パネル（図示せず）に設けられた運転ボタ
ン６５、排出ボタン６６、及び停止ボタン６７が接続さ
れている。また同様に、投入口となる蓋体２７と、取出
口３６に設けられた排出扉及び排出口とにそれぞれ設け
られたリミットスイッチ６８，６９，７０が、コントロ
ーラ４の入力側に接続されている。さらにこの入力側に
は前記の温度調節計５７…５９が接続され、攪拌部材２
６の過負荷を感知するサーマル７１、及びタイマー７２
が結線されている。またコントローラ４の出力側には、
前記したキースイッチ４６及び各電磁リレー５２…５
６，６３が接続されていると共に、過負荷を知らせるラ
ンプ７３及びブザー７４、タイマー７２の表示ランプ７
５、ランニング及びディスチャージをそれぞれ表示する
ランプ７６，７７が接続されている。

【００１５】次に図３を参照して、この生ゴミ乾燥処理
装置１により生ゴミ処理を行う際の運転制御を説明す
る。

【００１６】まず作業者は蓋体２７を開けて、水きりな
どを行った生ゴミを処理槽２５内に投入する。そして蓋
体２７を閉じた後、キースイッチ４６をＯＮにしてコン
トローラ４を起動させると共に、運転ボタン６５を押
す。この操作で運転中の表示のランプ７６がつき、さら
に制御部の冷却ファンが作動する。そして駆動モータ２
８がＯＮとなって攪拌部材２６が回転作動する。この際
に過負荷などの異常がなければ、加熱ヒータ２４がＯＮ
となって処理槽２５の昇温が開始される。すなわち加熱
ヒータ２４への通電により、そのジュール熱で生ゴミが
加熱され、攪拌部材２６の破砕及び攪拌作用と相俟っ
て、水分の蒸発が促進される。また加熱開始後に過昇温
などの異常がなければ、続いてブロワー３１のモータ３
９及び消臭ヒータ３３がＯＮとなって、新気Ａが処理槽
２５内に圧送され、発生する蒸気Ｂが強制的に押し出さ
れて、蓋体２７及びパイプ１９を通ってコンデンサー３
２に導かれ、気体Ｇと凝縮水Ｗとに分離される。分離さ
れた凝縮水Ｗは、コンデンサー３２の下方のパイプから
機外に排出される。一方気体Ｇは、消臭ヒータ３３によ
り加熱されて酸化消臭され、熱交換器３４において新気
Ａを加熱した後、機外に大気開放される。また加熱ヒー
タ２４及び消臭ヒータ３３は、コントローラ４により設
定温度に保持される。処理槽内壁２３が所定の温度に、
例えば80℃にまで昇温すると、温度センサー２はコント
ローラ４に信号を送り、コンデンサー３２の冷却ファン
３５を作動させ、コンデンサー３２の気液分離作用を促
す。

【００１７】そして処理時間ｔが経過して、所定時間ｔ
ａになったことをタイマー７２が計測すると、その作動
によりコントローラ４は駆動モータ２８を通常の連続運
転から間欠運転に切り換え、その破砕力及び攪拌力を低
減させ、処理物が処理槽２５内に飛散するのを抑える。
すなわち間欠的にブレード２６ａを回転させることで、
その攪拌動作は、水分が相当程度失われて処理槽２５の
周壁面或いは底壁面に付着した処理物を適度に裏返す程
度のものとなる。

【００１８】またコントローラ４は、処理時間ｔの経過
に従って加熱ヒータ２４への通電数を減じる。すなわち
上部加熱ヒータ２４ａ、中部加熱ヒータ２４ｂ、下部加
熱ヒータ２４ｃ及び底部加熱ヒータ２４ｄを順次ＯＦＦ
としてゆき、減容に伴って処理物との接触がなくなる部
分の加熱を停止させることにより、無駄な運転となるの
を回避する。さらに処理時間ｔが経過して生ゴミの乾燥
が進み、内壁２３が設定温度（Ｔ₁ ）に達したことを温
度センサー２が感知すると、その信号によりコントロー
ラ４は運転終了モードにする。すなわち駆動モータ２８
及び加熱ヒータ２４をＯＦＦとし、生ゴミの攪拌及び加
熱を停止させる。また消臭排出機構２２の各モータ３
８，３９及び消臭ヒータ３３がＯＦＦとなって、送風及
びガス消臭も停止される。この運転停止時の生ゴミは、
例えば1/10程度に大きく減量され、取り扱い易い含水比
の状態にまで乾燥されており、作業者は処理槽２５の取
出口３６からその固形分を取り出し、リサイクル利用或
いは焼却処理する。なお運転途中に作業者によって停止
ボタン６７が押されると、手動による運転停止となる。

【００１９】このように、処理槽２５内に投入された生
ゴミがある程度減容されて破砕完了となる所定時間ｔａ
を予め設定しておき、タイマー７２により測定した処理
経過時間ｔがその所定時間ｔａになったら、コントロー
ラ４が駆動モータ２８を連続運転から間欠運転に切り換
えるようにしたので、減容された処理物が攪拌部材２６
の回転によって処理槽２５内に飛散するのを防止でき
る。すなわち処理物が処理槽２５の内壁に接触した状態
を維持することができ、加熱乾燥の効率を良好にして実
質的な運転時間を削減させることができる。また攪拌部
材２６の無駄な運転がなくなるので、省エネルギーが達
成される。なお検出手段としてタイマー７２を示した
が、他の手段によって破砕完了を検出するようにしても
よい。

【００２０】またこの実施の形態では、処理槽２５の内
壁に設けた温度センサー２が終了設定値Ｔ₁ を感知した
ときに、コントローラ４が各処理機構をＯＦＦにして、
攪拌部材２６及び加熱ヒータ２４等を停止させるように
したので、生ゴミ乾燥処理装置１の確実な自動終了運転
が実現できる。すなわち乾燥完了後の無駄な運転がなく
なり、ランニングコストの低減及び省エネルギーが達成
される。そして加熱ヒータ２４を上下方向に分割して、
処理物に接触しなくなった部分の運転を停止させるよう
にしたので、加熱ヒータ２４の無駄な運転がなくなり、
より一層のランニングコスト削減及び省エネルギーが達
成される。

【００２１】さらにこの生ゴミ乾燥処理装置１は、新気
導入路３０の上流端にブロワー３１を設けて、その新気
Ａの圧送によって蒸気Ｂを処理槽２５から排出させるよ
うにしたので、このブロワー３１は高温で腐蝕性物質を
含む蒸気に晒されることがなく、寿命が短くなるのを防
止することができる。また蒸気Ｂの排出系として消臭排
出機構２２を備え、この消臭排出機構２２に空冷式のコ
ンデンサー３２を設けたので、水冷式の気水分離器と比
べて設置のための工事が簡単であると共に、水道代が不
要になるので運転費を安くすることができる。そしてコ
ンデンサー３２により分離されたガスＧを消臭ヒータ３
３によって加熱消臭するようにしたので、別個に消臭装
置を設けることなく省スペースで環境保全に寄与でき
る。さらに消臭ヒータ３３の排出下流側の新気導入路３
０に交差した位置に、別体で熱交換器３４を設けたの
で、新気Ａを昇温させてから処理槽２５に送り込むこと
ができると共に、気体Ｇの温度を下げて排出することが
でき、高温状態の気体Ｇよりもさらに臭気を少なくした
状態で大気開放させることができる。またブロワー３１
は熱交換器３４よりも上流側に設けられているので、熱
交換後の高温な新気Ａによる悪影響も避けることができ
る。

【００２２】なお本発明は、上記実施の形態で示したよ
うな生ゴミ乾燥処理装置に限らず、少なくとも破砕手段
を備えた処理装置に広く適用されるものである。

【００２３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ある程度
乾燥・減容がなされた処理物が破砕手段の作用によって
処理槽内に飛散するのを防止して、処理槽内壁に接触さ
せた状態を維持させることができ、加熱乾燥の効率向上
により運転時間の削減及び省エネルギーが達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる生ゴミ乾燥処理装置の運転制
御装置の実施の形態を示した構成図である。

【図２】図１の作用を説明するための図であり、（ａ）
は処理物容積と処理経過時間との関係図、（ｂ）は駆動
モータのＯＮ−ＯＦＦ制御のタイムチャート、（ｃ）は
駆動モータの回転数制御のタイムチャートである。

【図３】図１の作用を説明するためのフローチャートで
ある。

【図４】図１の運転制御装置を示した回路図である。

【図５】図４の他の回路図である。

【図６】図１の処理槽及び加熱ヒータを示した図であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は後面図、（ｃ）は平面図
である。

【符号の説明】

１ 生ゴミ乾燥処理装置 ４ コントローラ ２５ 処理槽 ２６ 攪拌部材（破砕手段） ２８ 駆動モータ ７２ タイマー（検出手段） ｔ 処理（経過）時間 ｔａ 所定時間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理槽内に投入された生ゴミを破砕手段
   により適宜破砕・攪拌しつつ加熱して減容させる生ゴミ
   乾燥処理装置において、上記破砕手段による生ゴミの破
   砕処理が完了されたことを検出するための検出手段と、
   該検出手段の検出により上記破砕手段を通常運転から作
   用低減運転に切り換えるコントローラとを備えたことを
   特徴とする生ゴミ乾燥処理装置の運転制御装置。
2. 【請求項２】 上記検出手段が、処理運転の経過時間を
   計測して予め設定された所定時間に達したときに上記コ
   ントローラに検知信号を出力するタイマーである請求項
   １記載の生ゴミ乾燥処理装置の運転制御装置。