| 【発明の名称】 |
生活ゴミ処理装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】篠田 實
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| 【要約】 |
【課題】微生物及び生活ゴミを効率よく混合して、分解処理を効率よく行うことができる生活ゴミ処理装置を提供する。
【解決手段】生活ゴミ処理装置１０は、処理室３０と脱臭室８０に分かれた構成となっている。処理室３０には回転ドラム３２が設けられており、この内部に分解処理剤とともに生活ゴミが投入されモータ８４によって回転される。回転ドラム３２が回転すると、内側に設けられたじゃま板３８の作用により、生活ゴミと分解処理剤が空気と接触しながら混合される。また、処理室３０には、散水装置６８及びヒータ，空気供給装置等が設けられており、分解処理剤をすみかとする微生物が最も活性化する条件に制御される。処理室３０で発生した臭気成分を含むガスは脱臭室８０へ送られ、脱臭装置９０内の水を通過することで脱臭されて、排気口１０６から外部に排出される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 微生物を利用して生活ゴミを分解処理するための生活ゴミ処理装置であって、前記生活ゴミを、微生物を利用した分解処理剤とともに収納する回転ドラムを備えた処理室；前記回転ドラムを回転するための回転駆動機構；前記処理室から発生した臭気成分を含むガスを脱臭して排気する脱臭処理手段；を備えたことを特徴とする生活ゴミ処理装置。
【請求項２】 前記回転ドラムの内側に、前記生活ゴミ及び分解処理剤を混合する混合手段を、該回転ドラムとともに回転するように設けたことを特徴とする請求項１記載の生活ゴミ処理装置。
【請求項３】 前記回転駆動機構が、前記回転ドラムの側面に設けられた歯車；前記回転ドラムの下方に設けられており、前記歯車に歯合する歯車を両端に備えた回転軸；該回転軸を回転する回転駆動手段；を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の生活ゴミ処理装置。
【請求項４】 前記回転駆動機構が、前記回転ドラムの回転中心方向に設けられた回転軸；該回転軸を回転する回転駆動手段；前記回転軸を回転可能に支持する支持手段；を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の生活ゴミ処理装置。
【請求項５】 前記処理室もしくは前記回転ドラム内の温度を調節するための温度調節手段；を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の生活ゴミ処理装置。
【請求項６】 前記処理室もしくは前記回転ドラム内の湿度を調節するための湿度調節手段；を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の生活ゴミ処理装置。
【請求項７】 前記処理室もしくは前記回転ドラム内の空気量を調節するための空気量調節手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の生活ゴミ処理装置。
【請求項８】 前記処理室の少なくとも一部に、断熱効果あるいは消臭効果のある被覆手段を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の生活ゴミ処理装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生活ゴミ処理装置（ないし生活ゴミ消滅処理装置）に関し、特に、微生物を利用して生ゴミ等を分解処理する生活ゴミ処理装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】野菜くずや茶殻といった生ゴミは、生活している限り必ず発生するものであり、季節によっては、回収日まで保管しておくだけで腐敗し、悪臭の原因となる。また、分別した生ゴミも、焼却処分したのでは、燃焼を消費するとともに炭酸ガスも発生し、環境にとって好ましくない。このため、家庭で生ゴミを処分できる上に、処理物を利用して家庭用菜園等の肥料としてリサイクルすることができる家庭用生ゴミ処理装置が注目され、各種のものが提供されている。
【０００３】このような生ゴミ処理装置は、一般的に、生ゴミを乾燥して減量する乾燥式と、微生物で分解するバイオ式の２種類に大別される。乾燥式は、処理時間が短い反面、電気で乾燥するため消費電力がやや多い。一方、バイオ式は、微生物の作用により生ゴミを分解するため、環境にも優しく臭いの発生も最小限に抑えられる。また、消費電力が少ない上に、ゴミの減量割合が１／１０〜１／２０と大きく、更に堆肥として再利用しやすいという利点があるものの、処理時間が長く１日から１週間程度かかるものもある。
【０００４】市場の約６０％を占めるとされるバイオ式では、処理室の中に予め、微生物のすみかとなる細かい木屑（チップ）を入れておき、その上に生ゴミを投入する。そして、槽内の温度や湿度を微生物が活動しやすいように制御し、時々、ドラム内部に設けられた撹拌羽根などでかき混ぜて空気（酸素）を送り込むことで、生ゴミを水と二酸化炭素等に分解する。このため湿気を発生しやすく、２〜６ヶ月に１回程度の頻度でチップ交換が必要となる。このようなチップ交換の手間を軽減するために、使用済みのチップが受け皿に自動的に落下するオーバーフロー式の生ゴミ処理機などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のような背景技術では、処理室内で攪拌棒を回転させて、チップや生ゴミの撹拌が行われるが、十分に槽内を攪拌することができない。このため、処理に時間を要し、効率的に生ゴミ処理作業を行うことができない。また、処理対象の生ゴミには、包装物や容器などのプラスチック，ビニール，発泡スチロール等が混在している場合が多い。これらのものも、生ゴミとともに処理できると好都合である。
【０００６】この発明は、以上の点に着目したもので、微生物及び生ゴミ等を効率よく回転混合して、分解処理を効率よく行うことができる生活ゴミ処理装置を提供することを、その目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明は、微生物を利用して生活ゴミを分解処理するための生活ゴミ処理装置であって、前記生活ゴミを、微生物を利用した分解処理剤とともに収納する回転ドラムを備えた処理室；前記回転ドラムを回転するための回転駆動機構；前記処理室から発生した臭気成分を含むガスを脱臭して排気する脱臭処理手段；を備えたことを特徴とする。
【０００８】主要な形態の一つは、前記回転ドラムの内側に、前記生活ゴミ及び分解処理剤を混合する混合手段を、該回転ドラムとともに回転するように設けたことを特徴とする。他の形態は、前記回転駆動機構が、前記回転ドラムの側面に設けられた歯車；前記回転ドラムの下方に設けられており、前記歯車に歯合する歯車を両端に備えた回転軸；該回転軸を回転する回転駆動手段；を備えたことを特徴とする。あるいは、前記回転駆動機構が、前記回転ドラムの回転中心方向に設けられた回転軸；該回転軸を回転する回転駆動手段；前記回転軸を回転可能に支持する支持手段；を備えたことを特徴とする。
【０００９】更に他の形態は、前記処理室もしくは前記回転ドラム内の温度を調節するための温度調節手段；前記処理室もしくは前記回転ドラム内の湿度を調節するための湿度調節手段；前記処理室もしくは前記回転ドラム内の空気量を調節するための空気量調節手段；を少なくとも１つ備えたことを特徴とする。更に他の形態は、前記処理室の少なくとも一部に、断熱効果あるいは消臭効果のある被覆手段を設けたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】＜実施形態１＞……以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。最初に、図１〜図４を参照して、実施形態１について説明する。図１は、本実施形態の主要構成を示す斜視図であり、図１を矢印Ｆ１方向から見た側面が図２に示されている。図３は、後述する回転ドラムを示す図であり、図４は、本実施形態のシステム構成を示す模式図である。本発明の生活ゴミ処理装置では、微生物吸着効果のある多孔質触媒粒子を利用したバイオ生剤（以下、「バイオボール」という）を利用し、生ゴミやビニールなどの一般生活ゴミを混入させて分解処理を行う。
【００１１】本実施形態の生活ゴミ処理装置１０は、正面１９，側面２６及び１０４，背面２２，底板２４，天板２０によって略箱型形状に構成されており、仕切り板１２によって、内部が処理室３０と脱臭室８０に分かれている。また、キャスタ１４によって全体が移動可能に構成されている。前記処理室３０の正面１９と天板２０との間の斜面には、取手１８が設けられた平板状の蓋１６が開閉自在に設置されている。バイオボール及び生活ゴミは、この蓋１６を開け、処理室３０内部に設けられた回転ドラム３２の内部に収納される。
【００１２】まず、処理室３０について説明する。処理室３０は、生活ゴミを前記バイオボールの作用によって分解して処理するための部屋で、内部には、生活ゴミ及びバイオボールを収納するための回転ドラム３２が設けられている。図３には、回転ドラム３２の構造が示されている。図３（Ａ）は斜視図であり、同図を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断した断面を矢印方向に見た状態が、同図（Ｂ）に示されている。同図（Ａ）に示すように、回転ドラム３２は、孔３６が全面に設けられた多孔板３４によって、断面が同図（Ｂ）に示すような略八角形となるように構成されており、その一部が連結具４２と固定具４４によって開閉自在の蓋４０に形成されている。孔３６を全面に設けることにより、内部に収納されるバイオボールと生活ゴミへの空気（酸素）の供給が可能となり、好気性の微生物による分解処理を妨げることがない。
【００１３】また、回転ドラム３２の側面３８は、板材などで形成されており、左右の側面３８には、それぞれ歯車４６Ａ及び４６Ｂが設けられている。また、同図（Ｂ）に示すように、回転ドラム３２の内側には、該回転ドラム３２の延長方向に沿ったじゃま（邪魔）板４８が、回転ドラム３２の略中心に向かって延出した状態で設けられている。回転混合手段（撹拌手段）としてじゃま板４８を設けることにより、回転ドラム３２が回転したときに、内部に収納されたバイオボールと生活ゴミとがじゃま板４８で持ち上げられた後に落下する。これにより、バイオボールと生活ゴミとが混合され、生活ゴミに十分な空気を均等に供給することが可能となる。処理の際に生じる臭気は、後述する脱臭室８０に送られて脱臭された後に外部に排気される。
【００１４】処理室３０の底板２４には、軸受け５６によって回転軸５０及び５８が回転可能に支持されている。回転軸５０には、前記回転ドラム３２の歯車４６Ａ，４６Ｂと歯合する適宜位置に歯車５４Ａ，５４Ｂが設けられており、これによって歯車４６Ａ，４６Ｂを回転可能に支持している。回転軸６０についても同様で、前記歯車４６Ａ，４６Ｂと歯合する適宜位置に歯車が設けられており、これによって回転ドラム３２を回転可能に支持している。また、回転軸５０は、仕切り板１２を回転可能に貫通しており、その脱臭室８０側の先端には、後述するモータの回転を伝達するための歯車５２が設けられている。
【００１５】仕切り板１２の脱臭室８０側には、固定板８２が設けられており、該固定板８２上に、前記回転ドラム３２を回転駆動するためのモータ８４が固定されている。モータ８４の回転軸の先端には歯車８６が設けられており、チェーン８８によって、前記回転軸５０の歯車５２とともに回転するように構成されている。すなわち、モータ８４を駆動すると、歯車８６，チェーン８８，歯車５２を中心として構成されるチェーン機構によって、その回転が回転軸５０に伝達される。回転軸５０には歯車５４Ａ，５４Ｂが設けられているため、例えば、図２に示すように、これら歯車５４Ａ，５４Ｂが矢印Ｆ２に示す方向に回転すると、これらと歯合する歯車４６Ａが矢印Ｆ３に示す方向に回転し、更に回転軸５８に設けられた歯車６０Ａによってこの回転が継続される。歯車６０Ａは矢印Ｆ２に示す方向に回転する。このようにして、側面３８に歯車４６Ａ，４６Ｂが固定された回転ドラム３２全体が回転する。
【００１６】処理室３０の背面２２には、ヒータ６４が設けられており、処理室３０内の温度が制御されている。また、仕切り板１２には、処理室３０の天板２０に近い位置に、散水装置６８が設けられている。該散水装置６８は、噴出口７０より散水するもので、処理室３０の湿度を所望の値に維持するとともに、冷却効果も備えている。また、ヒータ６４の上方には、略平行に２枚の板６６が設けられており、更にその上方に温湿度センサ６２が設けられている。温湿度センサ６２は、処理室３０の温度及び湿度を検知するものであって、この結果に基づいて、ヒータ６４及び散水装置６８が制御される。なお、温湿度センサ６２とヒータ６４の間には、板６６が設けられているため、ヒータ６４の熱が直接温湿度センサ６２にあたって検知結果に影響を与えることはない。板６６間の間隔は、例えば、２５０〜３００ｍｍに設定される。また、処理室３０の側面２６の下方には、処理室３０へ空気を取り込むための吸気孔７２が設けられている。
【００１７】次に、図４を参照して、処理室３０内の温度，湿度，空気量の制御システムについて説明する。処理室３０内の温度及び湿度は、温湿度センサ６２によって検知・測定され、その結果が、処理室３０の外部に設けられた温湿度制御装置７６に送られる。温湿度制御装置７６はその結果を参照し、処理室３０内がバイオボールに吸着している微生物が最も活性化する温度及び湿度となるように、ヒータ６４及び散水装置６８を制御する。以上のような構成の処理室３０で分解処理された生活ゴミから発生した臭気成分を含むガスは、仕切り板１２に設けられた排出口７８を介して、脱臭室８０に送られる。
【００１８】次に、脱臭室８０について説明する。脱臭室８０には、脱臭装置９０が設けられており、脱臭対象となるガスが、仕切り板１２に設けられた排出口７８から吸気ホース９４を介して、ブロワ９７によって引き込まれる。脱臭装置９０は、ケース９２に脱臭剤として水が適当量満たされており、内部に設けられた水位計９８によってその量が常時検知されている。水は、図示しない給水源から給水ホース９６を介して供給される。また、水位計９８による水の量が、所定量を上回る場合には、それを外部へ排出するためのドレインホース１００が設けられている。
【００１９】このような構成の脱臭室８０に送り込まれた臭気成分を含むガスは、脱臭装置９０のケース９２内の水を通過するときに、水に可溶な臭気成分が溶け出すことで脱臭される。脱臭されたガスは、排気ホース１０２を通過して、側面１０４に設けられた排気口１０６を介して外部へ排気される。
【００２０】次に、これらの図を参照しながら、本実施形態の動作を説明する。最初に、所望の場所に生活ゴミ処理装置１０を設置し、バイオボール（図示せず）を処理室３０の回転ドラム３２内に所定量投入する。このバイオボールは、生活ゴミを分解する微生物の発生を助けるもので、本実施形態ではボール状のものを使用する。バイオボールが入った回転ドラム３２に、処理対象の生活ゴミを投入し、蓋４０及び１６を閉める。そして、モータ８４を駆動して回転ドラム３２全体を回転し、内部に収納されたバイオボールと生活ゴミをじゃま板４８によって混合する。じゃま板４８がないと、回転ドラム３２を回転しても、生活ゴミとバイオボールがドラム下部に沈殿し、良好に混合されない。しかし、本実施形態では、じゃま板４８によって生活ゴミとバイオボールがドラム回転に伴って持ち上げられ、一定の角度になると落下する。このため、生活ゴミとバイオボールが良好に混合されるようになる。
【００２１】このとき、処理室３０の内部は、微生物が最も活性化し、増殖しやすい状態に調節される。例えば、処理室３０内の温度は、４０±５℃，相対湿度は４０±５％が好適であり、温湿度センサ６２の検知結果に基づいて、温湿度制御装置７６により制御される。また、処理室３０内の全体のガスに対する空気量は、微生物の活性化の観点から、例えば、２３％前後が最も適しており、バイオボールの使用量に応じて調節される。例えば、バイオボールが２００ｋｇ以下の場合には、２０ｍ３／ｈ，バイオボールが４００ｋｇの場合には、４０ｍ３／ｈとなるように調節される。この空気量の調整は、脱臭装置９０のブロワ９７による空気の排気量制御によって行われる。更に、回転ドラム３２の回転も、同様に最適化される。
【００２２】上述した状態に設定された処理室３０で処理が行われると、微生物が生活ゴミを水と二酸化炭素等に分解するとともに、臭気成分を含んだガスを発生する。臭気ガスは、排出口７８から脱臭室８０に送られ、脱臭装置９０によって臭気成分が除外されたあと、排気ホース１０２を介して排気口１０６から外部に排気される。
【００２３】本実施形態の生活ゴミ処理装置１０を利用して、処理対象物の種類ごとに試験を行ったところ、有機生ゴミを処理した場合には大部分が消滅し、発泡スチロールは２４時間以内に消滅し、断片化したペットボトルは、５日間で約５０％まで劣化・分解した。
【００２４】また、高分子に対しては、ポリスチレン系，ポリエチレンテレフタラート系，低密度ポリエチレン系，ポリ塩化ビニル系プラスチック，生分解性プラスチックを劣化・分解するという結果が得られた。以上の結果から、有機物以外にも高分子を分解する性質があることが確認された。また、有機物・ビニール等を混在させた生活ゴミの経時変化試験を行ったところ、２４時間以内に９０％以上が消滅した。これらの結果により、生活ゴミ処理機として非常に優れた性能を有することが確認された。
【００２５】以上のように本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
（１）回転ドラム３２の内側にじゃま板４８を設け、回転ドラム３２自体をじゃま板４８とともに回転させることとしたので、回転ドラム３２内に収納されたバイオボール及び生活ゴミを効率よく混合することができ、更には空気との接触が高まることによって微生物による分解処理が促進される。
（２）処理室３０の温度・湿度・空気量を微生物による分解に最も適した条件に調整することとしたので、分解処理を効率よく行うことができる。
（３）分解処理剤として、微生物吸着性の多孔質触媒物質を利用することとしたので、有機物質からなる生ゴミのみならず、発泡スチロールやプラスチック等の合成高分子ゴミが混在している場合にでも、良好に処理することができる。
【００２６】＜実施形態２＞……次に、図５を参照して、本発明の実施形態２について説明する。図５（Ａ）は、前記実施形態１の図２に相当する側面図であり、図５（Ｂ）は、前記図５（Ａ）を矢印Ｆ５方向からみた正面図である。前記実施形態１では、処理室３０の底板２４に設けられた回転軸５０，５６の両端の歯車が、回転ドラム３２の側面に設けられた歯車４６Ａ，４６Ｂと歯合することで、回転ドラム３２全体を回転可能に支持することとしたが、本実施形態の生活ゴミ処理装置２００では、回転ドラムの側面に設けられた中心回転軸を回転することにより、回転ドラムを回転する構成となっている。なお、上述した実施形態１と対応する構成要素には、同一の符号を用いることとする。
【００２７】図５に示すように、回転ドラム２０２の両側面２０４には、フランジ２０６を介して回転軸２０８が同軸となるように設けられており、この回転軸２０８は、軸受け２１４によって、一組の支持枠２１２にそれぞれ軸止めされている。すなわち、支持枠２１２によって回転ドラム２０２が挟まれており、支持枠２１２は、処理室３０の底板２４に固定されている。仕切り板１２側の回転軸２０８の先端には歯車２１０が設けられている。また、仕切り板１２の脱臭室８０側に設けられた固定板８２上には、モータ２２０が固定されており、該モータ２２０の回転軸２２２は、仕切り板１２を回転可能に貫通するとともに、その先端には前記歯車２１０と歯合する歯車２２４が設けられている。すなわち、モータ２２０の回転力が、回転軸２２２と歯車機構を介して回転ドラム２０２の回転軸２０８に伝達され、回転ドラム２０２全体を回転させる構成となっている。
【００２８】また、前記実施形態１では、散水装置６８の噴出口７０から直接回転ドラムに向けて水を散水供給することとしたが、本形態では、散水装置６８から、背面２２に向けて水が噴出される。背面２２にあたった水は、回転ドラム２０２に跳ね返って水分を供給する。本実施形態の動作及び効果は、基本的には上述した実施形態１と同様である。
【００２９】＜実施形態３＞……次に、図６を参照して、本発明の実施形態３について説明する。本発明の生活ゴミ処理装置は、図６に断面を示すように、処理室３０の内側を断熱効果や消臭効果のある被覆材で覆うことも可能である。例えば、同図（Ａ）に示す例では、処理室３０の底板２４の部分にのみ断熱材２５０が設けられており、同図（Ｂ）に示す例では、処理室３０全体を断熱材２５０で覆い、更にその内側全体に消臭用スポンジ２５２が設けられている。同図（Ｃ）に示す例では、底板２４に相当する部分に断熱材２５０が設けられ、それ以外の部分は消臭用スポンジ２５２で覆われている。同図（Ｄ）に示すように、処理室３０の内側を断熱材２５０と消臭用スポンジ２５２で交互に覆うようにしてもよい。もちろん、図示の他にも、適宜位置に設けることが可能である。このように、断熱材２５０や消臭用スポンジ２５２を設けることにより、処理室３０の温度調節や、脱臭室８０での脱臭を効率行うことが可能となる。
【００３０】＜他の実施形態＞……本発明には数多くの実施形態があり、以上の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例えば、次のようなものも含まれる。
（１）前記実施形態における生活ゴミ処理装置の構成は一例であり、同様の効果を奏するように適宜変更可能である。また、形状や大きさも一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
（２）前記実施形態では、回転ドラムの回転機構として、チェーン機構，歯車機構を利用したが、例えばベルト機構など各種のものが知られており、いずれを用いてもよい。また、必要に応じて調速機構など、公知の各種の機構を付加するようにしてもよい。
（３）前記形態では、水を利用して臭気ガスの脱臭を行うこととしたが、例えば、オゾン，活性炭，フィルタ，浸透装置など、脱臭効果を有するものであれば、どのようなものを利用してもよい。
（４）前記実施形態における処理条件は一例であり、処理対象物や分解処理剤の種類や量などに応じて、最も適した条件となるように適宜変更可能である。
（５）前記実施形態では、回転ドラム３２を略八角形としたが、もちろん六角形，五角形などとしてもよいし、円筒状でもよい。また、混合手段としてじゃま板４８に限らず棒状のものであってもよいが、回転ドラム３２内の内容物を持ち上げるという観点から、板状のものが最も好適である。
（６）前記実施形態では、温湿度センサ６２やヒータ６４を処理室３０の背面２２に設け、処理室内の温湿度を調整したが、温湿度センサ６２やヒータ６４を回転ドラム３２内に設け、回転ドラムの温湿度を調整するようにしてもよい。空気量についても同様であり、処理室内の空気量を調整してもよいし、回転ドラム内の空気量を調整してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、次のような効果がある。
（１）回転ドラム自体を回転させるとともに、回転ドラムに混合手段を設けることとしたので、回転ドラム内に収納された微生物及び生活ゴミを効率よく混合することができ、更には分解処理が促進される。
（２）温度，湿度，空気量を微生物による分解に最も適した条件に調整することとしたので、分解処理を効率よく行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０１３５２５２７
【氏名又は名称】篠田 實
【識別番号】５０１２９６２６５
【氏名又は名称】八代 公志
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| 【出願日】 |
平成１３年９月６日（２００１．９．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９０４１３
【弁理士】
【氏名又は名称】梶原 康稔
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| 【公開番号】 |
特開２００３−８０２０５（Ｐ２００３−８０２０５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年３月１８日（２００３．３．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２７１０９４（Ｐ２００１−２７１０９４） |
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